供稿人:汪鑫、李涤尘 发布日期：2018-04-18
热电能转换技术是将耗散的热能转换为电能的唯一方式。日前，韩国蔚山国家科学技术研究所与伊利诺伊香槟分校合作，利用挤出3D打印技术制作温差电池，并开发出相应的无机热电“墨水”[1]。该技术利用Sb2Te3粘合Bi2Te3颗粒，形成粘弹性的“墨水”，这种“墨水”具有均匀的热电性能，其无量纲品质因数可以达到0.9（p型）、0.6（n型）。
研究人员表示，通过这一技术，可以解决通常温差电池与热源尺寸不完全匹配的问题，有利于热电技术的大规模推广。
图1 a）粘弹性无机热电墨水；b）挤出3D打印工艺；c）3D打印热电材料
图2 a）温差电池制造示意图；b）圆柱形温差电池工作示意图 c）温差电池结构示意图；d）温差电池照片；e）温差电池的输出电压、功率
研究人员利用这种技术，制作适用于圆柱管道表面的半环形温差电池，验证了该技术的有效性，同时，这种技术适用于帕尔贴模块，可以起到加速降温的作用。与传统工艺制造的二维平面热电模块相比，这项技术在成本控制方面具有较大的优势，特别的形状复杂的热交换结构，这是由于3D打印工艺可以有效避免加工过程中热电材料的损失。