所谓的热电效应(thermoelectric

1、羅烜裕 2003/10/15Thermoelectric Effectn所謂的熱電效應(thermoelectric effect) 是當受熱物體中的電子(洞) 因隨著溫度梯度由高溫區往低溫區移動時所產生電流或電荷堆積的一種現象。而這個效應的大小則是用稱為thermopower(Q)的參數來測量其定義為 Q = E / -dT(E為因電荷堆積產生的電場dT則是溫度梯度)。n應用:一般的冷氣與冰箱運用氟氯化物當冷媒，造成臭氧層的被破壞。無冷媒冰箱(冷氣)因而是環境保護的重要因素。利用半導體之熱電效應，可製造一個無冷媒的冰箱。 羅烜裕 2003/10/15發電n這種發電方法是將熱能直接轉變成電能，

2、其轉變效率受熱力學第二定律即柯諾特效率（Carnot efficiency）的限制。早在1822年西伯即已發現，因而熱電效應又叫西伯效應（Seebeck effect）。熱電的現象如圖所示。n它不但與兩結溫度有關，且與所用導體的性質有關。這種發電法的優點是沒有轉動的機械部分，不會有磨損現象，故可長久使用，但欲達高效率需要溫度很高的熱源，有時利用數層熱電物質之層疊（cascade或staging）以達高效率的效果。 羅烜裕 2003/10/15自然界熱電效應明顯的物質n明礬石明礬石 Alunite 六方晶系 KAl3(OH)6(SO4)2 為含氫氧根的鉀、鈉、鋁硫酸鹽礦物，其解理面呈珍珠光澤，其

3、餘的面呈玻璃光澤。硬度3.54，條痕白色，比重2.582.75，有灰、白、稍黃、稍紅等顏色。具強烈的熱電效應，不溶於水，幾乎不溶於鹽酸、硝酸、氫氟酸和氨水等，但能溶於強鹼及硫酸或高氯酸。明礬石為不規則礦床及礦脈，大屯山火山群之明礬石成細粒結晶而與石英、蛋白石及粘土礦物共生，有些成脈狀，有些交代安山岩中之基質及結晶。金瓜石之明礬石，在礦床及變質圍岩中呈粒狀或鱗片狀產出。為明礬及硫酸鉀的來源，另可提煉鋁及造紙，食品加工，淨水劑，染料等用途。空氣負離子技術。n選用具有明顯的熱電效應的稀有礦物石為原料，加入到墻體材料中，在與空氣接觸中，可發生極化，並向外放電，起到凈化室內空氣的作用。 羅烜裕 2003

4、/10/15生物的熱電效應n美國科學家發現，鯊魚鼻子裏的一種膠體能把海水溫度的變化轉換成電信號，傳送給神經細胞，使鯊魚能夠感知細微的溫度變化，從而準確地找到食物。 科學家猜測，其他動物體內也可能存在類似的膠體。這種因溫差而產生電流的性質與半導體材料的熱電效應類似，人工合成這種膠體，有望在微電子工業領域獲得應用。 n美國舊金山大學的一位科學家在月日出版的英國自然雜誌上報告說，他從鯊魚鼻子的皮膚小孔裏提取了一種與普通明膠相似的膠體，發現它對溫度非常敏感，攝氏度的溫度變化都會使它產生明顯的電壓變化。 n鯊魚鼻子的皮膚小孔佈滿了對電流非常敏感的神經細胞。海水的溫度變化使膠體內產生電流，刺激神經，使鯊魚感知到溫度差異。科學家認為，借助這種膠體，鯊魚能感知到攝氏度的溫度變化，這有利於它們在海水中覓食。 n哺乳動物靠細胞表面的離子通道感知溫度：外界溫度變化導