विजेचे शाश्वत स्त्रोत ऑफर करणे हे या शतकातील सर्वात महत्त्वाचे आव्हान आहे. थर्मोइलेक्ट्रिक 1, फोटोव्होल्टेइक 2 आणि थर्मोफोटोव्होल्टिक्स 3 यासह या प्रेरणा पासून उर्जा कापणी सामग्रीमधील संशोधन क्षेत्र. आमच्याकडे जौल रेंजमध्ये उर्जेची कापणी करण्यास सक्षम असलेली सामग्री आणि उपकरणे नसली तरी, पायरोइलेक्ट्रिक सामग्री जे विद्युत ऊर्जेला नियतकालिक तापमानात बदल करू शकतात सेन्सर 4 आणि उर्जा हार्वेस्टर्स 5,6,7 मानले जातात. येथे आम्ही 42 ग्रॅम लीड स्कॅन्डियम टॅन्टॅलेटपासून बनविलेल्या मल्टीलेयर कॅपेसिटरच्या रूपात मॅक्रोस्कोपिक थर्मल एनर्जी हार्वेस्टर विकसित केला आहे, ज्यामुळे प्रति थर्मोडायनामिक चक्र 11.2 जे विद्युत उर्जेचे उत्पादन होते. प्रत्येक पायरोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल प्रति चक्र 4.43 जे सेमी -3 पर्यंत विद्युत उर्जा घनता निर्माण करू शकते. आम्ही हे देखील दर्शवितो की एम्बेडेड मायक्रोकंट्रोलर आणि तापमान सेन्सरसह सतत स्वायत्त उर्जा कापणी करणार्‍यांना सतत उर्जा देण्यासाठी 0.3 ग्रॅम वजनाचे दोन मॉड्यूल पुरेसे आहेत. शेवटी, आम्ही दर्शवितो की 10 के तापमान श्रेणीसाठी, हे मल्टीलेयर कॅपेसिटर 40% कार्नोट कार्यक्षमतेपर्यंत पोहोचू शकतात. हे गुणधर्म उच्च कार्यक्षमतेसाठी (1) फेरोइलेक्ट्रिक टप्प्यात बदल, (2) नुकसान टाळण्यासाठी कमी गळतीचा प्रवाह आणि (3) उच्च ब्रेकडाउन व्होल्टेजमुळे आहेत. हे मॅक्रोस्कोपिक, स्केलेबल आणि कार्यक्षम पायरोइलेक्ट्रिक पॉवर हार्वेस्टर्स थर्मोइलेक्ट्रिक उर्जा निर्मितीचे पुनर्मुद्रण करीत आहेत.
थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्रीसाठी आवश्यक असलेल्या स्थानिक तापमान ग्रेडियंटच्या तुलनेत, थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्रीच्या उर्जा कापणीसाठी वेळोवेळी तापमान सायकलिंग आवश्यक असते. याचा अर्थ थर्मोडायनामिक चक्र आहे, ज्याचे वर्णन एंट्रोपी (एस)-टेम्पेरॅचर (टी) आकृतीद्वारे केले जाते. आकृती 1 ए स्कॅन्डियम लीड टॅन्टॅलेट (पीएसटी) मध्ये फील्ड-चालित फेरोइलेक्ट्रिक-पॅरेलेक्ट्रिक फेज संक्रमण दर्शविणारी नॉन-रेखीय पायरोइलेक्ट्रिक (एनएलपी) सामग्रीचा एक विशिष्ट स्ट्रीट प्लॉट दर्शविते. एसटी डायग्रामवरील सायकलचे निळे आणि हिरवे विभाग ओल्सन सायकलमधील रूपांतरित विद्युत उर्जेशी संबंधित आहेत (दोन आइसोथर्मल आणि दोन आयसोपोल विभाग). येथे आम्ही समान इलेक्ट्रिक फील्ड बदल (फील्ड चालू आणि बंद) आणि तापमान बदलासह दोन चक्रांचा विचार करतो, जरी भिन्न प्रारंभिक तापमानासह. ग्रीन सायकल फेज संक्रमण प्रदेशात स्थित नाही आणि अशा प्रकारे फेज संक्रमण प्रदेशात असलेल्या निळ्या चक्रापेक्षा खूपच लहान क्षेत्र आहे. एसटी डायग्राममध्ये, क्षेत्र जितके मोठे असेल तितके गोळा केलेली उर्जा. म्हणून, टप्प्यातील संक्रमणाने अधिक ऊर्जा गोळा करणे आवश्यक आहे. एनएलपीमध्ये मोठ्या क्षेत्राच्या सायकलिंगची आवश्यकता इलेक्ट्रोथर्मल applications प्लिकेशन्स 9, 10, 11, 12 च्या आवश्यकतेशी समान आहे जिथे पीएसटी मल्टीलेयर कॅपेसिटर (एमएलसी) आणि पीव्हीडीएफ-आधारित टेरपॉलिमर्सने अलीकडे उत्कृष्ट रिव्हर्स परफॉरमन्स दर्शविले आहेत. चक्र 13,14,15,16 मध्ये शीतकरण कामगिरीची स्थिती. म्हणूनच, आम्ही थर्मल एनर्जी हार्वेस्टिंगसाठी पीएसटी एमएलसीची आवड ओळखली आहे. या नमुन्यांचे संपूर्ण वर्णन पद्धतींमध्ये केले गेले आहे आणि पूरक नोट्स 1 (स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी), 2 (एक्स-रे विवर्तन) आणि 3 (कॅलरीमेट्री) मध्ये वैशिष्ट्यीकृत आहे.
ए, एन्ट्रॉपी (एस)-टेम्पेरेचर (टी) प्लॉटसह इलेक्ट्रिक फील्डसह प्लॉट आणि बंद एनएलपी मटेरियलवर फेज संक्रमण दर्शविणार्‍या प्लॉट. दोन ऊर्जा संकलन चक्र दोन भिन्न तापमान झोनमध्ये दर्शविले आहेत. निळ्या आणि हिरव्या चक्र अनुक्रमे टप्प्यातील संक्रमणाच्या आत आणि बाहेर आढळतात आणि पृष्ठभागाच्या अगदी भिन्न प्रदेशात समाप्त होतात. बी, दोन डी पीएसटी एमएलसी युनिपोलर रिंग्ज, 1 मिमी जाड, 0 ते 155 केव्ही सेमी -1 दरम्यान अनुक्रमे 20 डिग्री सेल्सियस आणि 90 डिग्री सेल्सियस आणि संबंधित ओल्सेन चक्र. एबीसीडी अक्षरे ओल्सन सायकलमधील वेगवेगळ्या राज्यांचा संदर्भ घेतात. एबी: एमएलसीवर 20 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 155 केव्ही सेमी -1 वर शुल्क आकारले गेले. बीसी: एमएलसी 155 केव्ही सेमी -1 वर ठेवली गेली आणि तापमान 90 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढविले गेले. सीडी: एमएलसी 90 डिग्री सेल्सिअस तापमानात डिस्चार्ज करते. डीए: एमएलसी शून्य फील्डमध्ये 20 डिग्री सेल्सियस पर्यंत थंडगार. निळा क्षेत्र चक्र सुरू करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या इनपुट पॉवरशी संबंधित आहे. केशरी क्षेत्र म्हणजे एका चक्रात गोळा केलेली उर्जा. सी, टॉप पॅनेल, व्होल्टेज (ब्लॅक) आणि चालू (लाल) विरूद्ध वेळ, त्याच ओल्सन सायकल दरम्यान बी. दोन इन्सर्ट व्होल्टेजचे प्रवर्धन आणि चक्रातील मुख्य बिंदूंवर वर्तमान दर्शवितात. खालच्या पॅनेलमध्ये, पिवळ्या आणि हिरव्या वक्र अनुक्रमे 1 मिमी जाड एमएलसीसाठी संबंधित तापमान आणि उर्जा वक्रांचे प्रतिनिधित्व करतात. वरच्या पॅनेलवरील चालू आणि व्होल्टेज वक्रांमधून उर्जेची गणना केली जाते. नकारात्मक उर्जा एकत्रित उर्जेशी संबंधित आहे. चार आकृत्यांमधील भांडवल अक्षरेशी संबंधित चरण ओल्सन सायकल प्रमाणेच आहेत. चक्र एबीसीडी स्टर्लिंग सायकलशी संबंधित आहे (अतिरिक्त टीप 7).
जेथे ई आणि डी अनुक्रमे इलेक्ट्रिक फील्ड आणि इलेक्ट्रिक डिस्प्लेसमेंट फील्ड आहेत. एनडी अप्रत्यक्षपणे डी सर्किट (अंजीर. 1 बी) किंवा थेट थर्मोडायनामिक सायकल सुरू करून मिळू शकते. १ 1980 s० च्या दशकात पायरोइलेक्ट्रिक उर्जा गोळा करण्याच्या त्याच्या अग्रगण्य कार्यात ओल्सेन यांनी सर्वात उपयुक्त पद्धतींचे वर्णन केले होते.
अंजीर वर. 1 बी दर्शविते 1 मिमी जाड पीएसटी-एमएलसी नमुन्यांची दोन मोनोपोलर डी पळवाट अनुक्रमे 20 डिग्री सेल्सियस आणि 90 डिग्री सेल्सियस तापमानात एकत्रित केली गेली, 0 ते 155 केव्ही सेमी -1 (600 व्ही) च्या श्रेणीपेक्षा. आकृती 1 ए मध्ये दर्शविलेल्या ओल्सन सायकलद्वारे संकलित केलेल्या उर्जेची अप्रत्यक्षपणे गणना करण्यासाठी या दोन चक्रांचा वापर केला जाऊ शकतो. खरं तर, ओल्सेन सायकलमध्ये दोन आयसोफिल्ड शाखा (येथे, डीए शाखेत शून्य फील्ड आणि बीसी शाखेत 155 केव्ही सेमी -1) आणि दोन आयसोथर्मल शाखा (येथे, 20 ° с आणि एबी शाखेत 20 ° с) असतात. सी सीडी शाखेत) चक्र दरम्यान गोळा केलेली उर्जा केशरी आणि निळ्या प्रदेशांशी (ईडीडी इंटिग्रल) संबंधित आहे. एकत्रित उर्जा एनडी इनपुट आणि आउटपुट उर्जेमधील फरक आहे, म्हणजेच अंजीरमधील फक्त केशरी क्षेत्र. 1 बी. हे विशिष्ट ओल्सन सायकल 1.78 जे सेमी -3 ची एनडी ऊर्जा घनता देते. स्टर्लिंग सायकल हे ओल्सन सायकल (पूरक नोट 7) साठी एक पर्याय आहे. सतत चार्ज स्टेज (ओपन सर्किट) अधिक सहजपणे पोहोचल्यामुळे, अंजीर. 1 बी (सायकल एबीसीडी) वरून काढलेली उर्जा घनता 1.25 जे सेमी -3 पर्यंत पोहोचली आहे. हे ओल्सन सायकल जे गोळा करू शकते त्यापैकी केवळ 70% आहे, परंतु साधी कापणीची उपकरणे ती करतात.
याव्यतिरिक्त, आम्ही लिंकम तापमान नियंत्रण टप्पा आणि स्त्रोत मीटर (पद्धत) वापरून पीएसटी एमएलसीला उत्साही करून ओल्सन सायकल दरम्यान गोळा केलेली उर्जा थेट मोजली. शीर्षस्थानी आणि संबंधित कीटकांमधील आकृती 1 सी समान ओल्सन सायकलमधून जात असलेल्या डी लूपसाठी समान 1 मिमी जाड पीएसटी एमएलसीवर गोळा केलेले वर्तमान (लाल) आणि व्होल्टेज (ब्लॅक) दर्शविते. वर्तमान आणि व्होल्टेजमुळे एकत्रित उर्जेची गणना करणे शक्य होते आणि वक्र अंजीर मध्ये दर्शविले आहेत. संपूर्ण चक्रात 1 सी, तळाशी (हिरवा) आणि तापमान (पिवळा). एबीसीडी अक्षरे अंजीर 1 मधील समान ओल्सन सायकलचे प्रतिनिधित्व करतात. एमएलसी चार्जिंग एबी लेग दरम्यान होते आणि कमी चालू (200 µA) वर चालते, जेणेकरून सोर्समीटर चार्जिंग योग्यरित्या नियंत्रित करू शकेल. या स्थिर प्रारंभिक प्रवाहाचा परिणाम असा आहे की व्होल्टेज वक्र (ब्लॅक वक्र) रेखीय नसलेल्या संभाव्य विस्थापन फील्ड डी पीएसटी (चित्र 1 सी, टॉप इनसेट) यामुळे रेषात्मक नाही. चार्जिंगच्या शेवटी, 30 एमजे विद्युत उर्जेचे एमएलसी (पॉईंट बी) मध्ये साठवले जाते. त्यानंतर एमएलसी गरम होते आणि व्होल्टेज v०० व्ही वर राहते तेव्हा एक नकारात्मक प्रवाह (आणि म्हणून एक नकारात्मक प्रवाह) तयार होतो. 40 एस नंतर, तापमान 90 डिग्री सेल्सियसच्या पठारावर पोहोचले, तेव्हा या वर्तमानाची भरपाई केली गेली, जरी या आयसोफिल्ड दरम्यान सर्किटमध्ये 35 एमजेची विद्युत शक्ती तयार केली गेली (अंजीर. 1 सी. त्यानंतर एमएलसी (शाखा सीडी) वरील व्होल्टेज कमी केला जातो, परिणामी अतिरिक्त 60 एमजे विद्युत काम होते. एकूण उत्पादन ऊर्जा 95 एमजे आहे. एकत्रित उर्जा इनपुट आणि आउटपुट उर्जेमधील फरक आहे, जी 95 - 30 = 65 एमजे देते. हे 1.84 जे सेमी -3 च्या उर्जेच्या घनतेशी संबंधित आहे, जे डी रिंगमधून काढलेल्या एनडीच्या अगदी जवळ आहे. या ओल्सन सायकलच्या पुनरुत्पादकतेची विस्तृत चाचणी केली गेली आहे (पूरक नोट 4). व्होल्टेज आणि तापमानात आणखी वाढ करून, आम्ही 0.5 मिमी जाड पीएसटी एमएलसीमध्ये 750 व्ही (195 केव्ही सेमी -1) आणि 175 डिग्री सेल्सियस (पूरक नोट 5) च्या तापमानात 0.5 मिमी जाड पीएसटी एमएलसीमध्ये ओल्सेन चक्रांचा वापर करून 43.4343 जे सेमी -3 साध्य केले. हे थेट ओल्सन सायकलच्या साहित्यात नोंदविलेल्या सर्वोत्कृष्ट कामगिरीपेक्षा चार पट जास्त आहे आणि पीबी (एमजी, एनबी) ओ 3-पीबीटीआयओ 3 (पीएमएन-पीटी) (1.06 जे सीएम -3) 18 (सीएम. सप्लिमेंटरी टेबल 1) च्या साहित्यातील अधिक मूल्यांसाठी) पातळ चित्रपटांवर प्राप्त झाले. या एमएलसीच्या अत्यंत कमी गळतीच्या वर्तमानामुळे (<10-7 ए 750 व्ही आणि 180 डिग्री सेल्सियस, पूरक नोट 6 मधील तपशील पहा) - स्मिथ एट अल .१ by ने नमूद केलेला एक महत्त्वपूर्ण बिंदू - पूर्वीच्या अभ्यास १,20,२० मध्ये वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीच्या तुलनेत पोहोचला आहे. या एमएलसीच्या अत्यंत कमी गळतीच्या वर्तमानामुळे (<10-7 ए 750 व्ही आणि 180 डिग्री सेल्सियस, पूरक नोट 6 मधील तपशील पहा) - स्मिथ एट अल .१ by ने नमूद केलेला एक महत्त्वपूर्ण बिंदू - पूर्वीच्या अभ्यास १,20,२० मध्ये वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीच्या तुलनेत पोहोचला आहे. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10–7 А при 750 В и 180 °C, см. подробности . १ - - в о о о о о м материалам, иполззованыы в б б лллах ианиях17,20. या एमएलसीच्या अत्यंत कमी गळतीच्या वर्तमानामुळे (<10-7 ए 750 व्ही आणि 180 डिग्री सेल्सियस, तपशीलांसाठी पूरक नोट 6 पहा) - स्मिथ एट अल यांनी नमूद केलेला एक गंभीर बिंदू. 19 - पूर्वीच्या अभ्यासामध्ये वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीच्या उलट 17,20.由于这些 एमएलसी 的泄漏电流非常低 （在 750 v 和 180 ° से 时 <10-7 ए ， 请参见补充说明 6 中的详细信息） —— स्मिथ 等人 19 提到的关键点 提到的关键点 相比之下 已经达到了这种性能到早期研究中使用的材料 已经达到了这种性能到早期研究中使用的材料 17,20。由于 这些 एमएलसी 的 泄漏 非常 （在 在 在 在 750 v 和 180 ° से 时 <10-7 ए ， 参见 补充 补充 6 中 详细 信息）））））））））））） 等 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下相比之下 ， 已经达到了这种性能到早期研究中使用的材料 17.20。 Посколь विधिमंडळ у э э эе mlc нень нень нень нень нень нень нень нень нень не нень не нень не (<10–7 а а а 750 в и 180 ° से, см. ключевой момент, уомянтый с смитом др. 19 - для сравнения, ыли достिटल эти харарактеристики. या एमएलसीची गळती चालू खूपच कमी असल्याने (<10-7 ए 750 व्ही आणि 180 डिग्री सेल्सियस ए, तपशीलांसाठी पूरक नोट 6 पहा) - स्मिथ एट अल यांनी नमूद केलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा. 19 - तुलनासाठी, ही कामगिरी साध्य केली गेली.पूर्वीच्या अभ्यासामध्ये वापरल्या जाणार्‍या साहित्यांना 17,20.
स्टर्लिंग सायकल (पूरक नोट 7) वर समान परिस्थिती (600 व्ही, 20-90 डिग्री सेल्सियस) लागू केली. डीई सायकलच्या निकालांमधून अपेक्षेप्रमाणे, उत्पन्न 41.0 एमजे होते. स्टर्लिंग सायकलची सर्वात उल्लेखनीय वैशिष्ट्ये म्हणजे थर्मोइलेक्ट्रिक इफेक्टद्वारे प्रारंभिक व्होल्टेज वाढविण्याची त्यांची क्षमता. आम्ही 39 पर्यंतचे व्होल्टेज गेन पाहिले (15 व्ही च्या प्रारंभिक व्होल्टेजपासून ते 590 व्ही पर्यंतच्या व्होल्टेजपर्यंत, पूरक अंजीर पहा. 7.2).
या एमएलसीचे आणखी एक वेगळे वैशिष्ट्य म्हणजे ते जूल श्रेणीत उर्जा गोळा करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात मॅक्रोस्कोपिक वस्तू आहेत. म्हणूनच, आम्ही टोरेलो एट अल .१4 ने वर्णन केलेल्या समान समांतर प्लेट डिझाइनच्या अनुसरणानुसार, २ M एमएलसी पीएसटी १ एमएम जाड वापरून एक प्रोटोटाइप हार्वेस्टर (एचएआर 1) तयार केला, अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे 7 × 4 मॅट्रिक्समध्ये. उष्णता वाहून नेणारे डायलेक्ट्रिक फ्लुइड मॅनिफोल्डमध्ये दोन जतन केले गेले आहे. अंजीर मध्ये वर्णन केलेल्या ओल्सन सायकलचा वापर करून 3.1 जे पर्यंत गोळा करा. 2 ए, आयसोथर्मल प्रदेश 10 डिग्री सेल्सियस आणि 125 डिग्री सेल्सियस आणि 0 आणि 750 व्ही (195 केव्ही सेमी -1) वर आयसोफिल्ड प्रदेश. हे 3.14 जे सेमी -3 च्या उर्जा घनतेशी संबंधित आहे. या एकत्रितपणे, मोजमाप विविध परिस्थितीत घेण्यात आले (चित्र 2 बी). लक्षात घ्या की 1.8 जे 80 डिग्री सेल्सियस तापमान श्रेणी आणि 600 व्ही (155 केव्ही सेमी -1) च्या व्होल्टेजवर प्राप्त झाले. पूर्वी नमूद केलेल्या 65 एमजेशी 1 एमएम जाड पीएसटी एमएलसीसाठी समान परिस्थितीत (28 × 65 = 1820 एमजे) हे चांगल्या करारात आहे.
ए, ओल्सन सायकलवर चालू असलेल्या 28 एमएलसी पीएसटी 1 मिमी जाड (4 पंक्ती × 7 स्तंभ) वर आधारित एकत्रित हार्व 1 प्रोटोटाइपचा प्रायोगिक सेटअप. चार चक्र चरणांपैकी प्रत्येकासाठी, तपमान आणि व्होल्टेज प्रोटोटाइपमध्ये प्रदान केले जातात. संगणक एक पेरिस्टाल्टिक पंप चालवितो जो थंड आणि गरम जलाशय, दोन वाल्व्ह आणि उर्जा स्त्रोत दरम्यान डायलेक्ट्रिक फ्लुइड फिरतो. संगणक व्होल्टेज आणि सध्याच्या प्रोटोटाइपला पुरवठा केलेला डेटा आणि वीजपुरवठा पासून एकत्रित तापमानात डेटा गोळा करण्यासाठी थर्माकोपल्सचा वापर करतो. बी, एनर्जी (रंग) आमच्या 4 × 7 एमएलसी प्रोटोटाइप विरूद्ध तापमान श्रेणी (एक्स-अक्ष) आणि व्होल्टेज (वाय-अक्ष) द्वारे भिन्न प्रयोगांमध्ये गोळा केले.
60 पीएसटी एमएलसी 1 एमएम जाड आणि 160 पीएसटी एमएलसी 0.5 मिमी जाड (41.7 ग्रॅम सक्रिय पायरोइलेक्ट्रिक मटेरियल) सह हार्वेस्टर (एचएआर 2) ची मोठी आवृत्ती 11.2 जे (पूरक टीप 8) दिली. १ 1984. 1984 मध्ये, ओल्सेनने टिन-डोप्ड पीबी (झेडआर, टीआय) ओ 3 कंपाऊंडच्या 317 ग्रॅमवर ​​आधारित उर्जा कापणी केली. या एकत्रिततेसाठी, जूल श्रेणीमध्ये हे एकमेव इतर मूल्य उपलब्ध आहे. आम्ही प्राप्त केलेल्या अर्ध्याहून अधिक मूल्य आणि गुणवत्तेच्या जवळपास सात पट मिळालं. याचा अर्थ असा की हार्व 2 ची उर्जा घनता 13 पट जास्त आहे.
हार्व 1 सायकल कालावधी 57 सेकंद आहे. यामुळे 1 मिमी जाड एमएलसी सेटच्या 7 स्तंभांच्या 4 पंक्तींसह 54 मेगावॅट शक्ती निर्माण झाली. हे एक पाऊल पुढे टाकण्यासाठी, आम्ही 0.5 मिमी जाड पीएसटी एमएलसी आणि हार्व 1 आणि हार्व 2 (पूरक नोट 9) सारखेच सेटअपसह तिसरे कंबाईन (एचएआर 3) तयार केले. आम्ही 12.5 सेकंदांचा थर्मलायझेशन वेळ मोजला. हे 25 एस (पूरक अंजीर 9) च्या सायकल वेळेशी संबंधित आहे. एकत्रित उर्जा (47 एमजे) प्रति एमएलसी 1.95 मेगावॅटची विद्युत उर्जा देते, ज्यामुळे आम्हाला अशी कल्पना करण्याची परवानगी मिळते की एचएआर 2 0.55 डब्ल्यू (अंदाजे 1.95 मेगावॅट × 280 पीएसटी एमएलसी 0.5 मिमी जाड) तयार करते. याव्यतिरिक्त, आम्ही एचएआर 1 प्रयोगांशी संबंधित मर्यादित घटक सिम्युलेशन (सीओएमएसओएल, पूरक नोट 10 आणि पूरक सारण्या 2-4) वापरून उष्णता हस्तांतरणाचे नक्कल केले. परिमित घटक मॉडेलिंगमुळे एमएलसीला 0.2 मिमी पर्यंत पातळ करून, शीतलक म्हणून पाण्याचा वापर करून आणि मॅट्रिक्सला 7 पंक्तींमध्ये पुनर्संचयित करून, समान संख्येच्या पीएसटी स्तंभांसाठी तीव्रतेच्या उच्च (430 मेगावॅट) च्या पॉवर व्हॅल्यूजचा अंदाज करणे शक्य झाले. × 4 स्तंभ (त्या व्यतिरिक्त, टँक एकत्रित, पूरक अंजीर. 10 बी च्या शेजारी असताना 960 मेगावॅट होते).
या कलेक्टरची उपयुक्तता दर्शविण्यासाठी, उष्णता कलेक्टर्स, उच्च व्होल्टेज स्विच, स्टोरेज कॅपेसिटरसह कमी व्होल्टेज स्विच, एक डीसी/डीसी कन्व्हर्टर, एक लो पॉवर मायक्रोकॉन्ट्रोलर, दोन थर्माकोपल्स आणि बॉस्ट नोट्ससह स्टँड-अलोन प्रात्यक्षिकास स्टर्लिंग चक्र लागू केले गेले. सर्किटला स्टोरेज कॅपेसिटरला सुरुवातीला 9 व्ही वर चार्ज करणे आवश्यक आहे आणि नंतर स्वायत्तपणे चालते तर दोन एमएलसीचे तापमान -5 डिग्री सेल्सियस ते 85 डिग्री सेल्सियस पर्यंत असते, येथे 160 एसच्या चक्रात (अनेक चक्र पूरक नोट 11 मध्ये दर्शविले गेले आहेत). उल्लेखनीय म्हणजे, केवळ 0.3 जी वजनाचे दोन एमएलसी या मोठ्या प्रणालीवर स्वायत्तपणे नियंत्रित करू शकतात. आणखी एक मनोरंजक वैशिष्ट्य म्हणजे लो व्होल्टेज कनव्हर्टर 400 व्हीमध्ये 79% कार्यक्षमतेसह (पूरक नोट 11 आणि पूरक आकृती 11.3) रूपांतरित करण्यास सक्षम आहे.
शेवटी, आम्ही थर्मल एनर्जीला विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी या एमएलसी मॉड्यूलच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन केले. कार्यक्षमतेचे गुणवत्ता घटक colled संकलित विद्युत उर्जेच्या घनतेचे प्रमाण म्हणून परिभाषित केले जाते.
आकडेवारी 3 ए, बी 0.5 मिमी जाड पीएसटी एमएलसीच्या तापमान श्रेणीचे कार्य म्हणून अनुक्रमे ओल्सेन सायकलची कार्यक्षमता η आणि प्रमाणित कार्यक्षमता दर्शविते. 195 केव्ही सीएम -1 च्या इलेक्ट्रिक फील्डसाठी दोन्ही डेटा सेट दिले आहेत. कार्यक्षमता \ (\ हे \) 1.43% पर्यंत पोहोचते, जे 18% च्या 18% च्या समतुल्य आहे. तथापि, 25 डिग्री सेल्सियस ते 35 डिग्री सेल्सियस पर्यंत 10 के तापमान श्रेणीसाठी, ηr 40% पर्यंत मूल्ये पोहोचते (अंजीर. 3 बी मधील निळा वक्र). हे पीएमएन-पीटी चित्रपटांमध्ये (ηr = 19%) 10 के आणि 300 केव्ही सेमी -1 (रेफरी 18) च्या तापमानात नोंदविलेल्या एनएलपी सामग्रीसाठी दुप्पट मूल्य आहे. 10 के च्या खाली तापमान श्रेणी मानली गेली नाही कारण पीएसटी एमएलसीची थर्मल हिस्टेरिसिस 5 ते 8 के दरम्यान आहे. कार्यक्षमतेवर टप्प्यातील संक्रमणाच्या सकारात्मक परिणामाची ओळख महत्त्वपूर्ण आहे. खरं तर, η आणि ηr ची इष्टतम मूल्ये जवळजवळ सर्व अंजीरमध्ये टीआय = 25 डिग्री सेल्सियस तापमानात प्राप्त केली जातात. 3 ए, बी. हे कोणतेही फील्ड लागू केले जात नाही आणि या एमएलसीमध्ये क्युरी तापमान टीसी सुमारे 20 डिग्री सेल्सियस असते (पूरक नोट 13) जवळच्या टप्प्यातील संक्रमणामुळे हे होते.
a,b, the efficiency η and the proportional efficiency of the Olson cycle (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot}} for the maximum electric by a field of 195 kV cm-1 and different initial temperatures Ti, }} \, \) (बी) तापमान मध्यांतर ΔTSPan वर अवलंबून एमपीसी पीएसटी 0.5 मिमी जाड.
नंतरच्या निरीक्षणामध्ये दोन महत्त्वपूर्ण परिणाम आहेत: (१) फील्ड-प्रेरित टप्प्यातील संक्रमणासाठी (पॅरेक्ट्रिक ते फेरोइलेक्ट्रिक ते फेरोइलेक्ट्रिक) येण्यासाठी टीसीच्या वरील तापमानात कोणतीही प्रभावी सायकलिंग सुरू करणे आवश्यक आहे; (२) टीसीच्या जवळ असलेल्या धावण्याच्या वेळी ही सामग्री अधिक कार्यक्षम आहे. जरी आमच्या प्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात कार्यक्षमता दर्शविली गेली असली तरी, मर्यादित तापमान श्रेणी आम्हाला कार्नोट मर्यादेमुळे (\ (\ डेल्टा टी/टी \)) मोठ्या प्रमाणात परिपूर्ण कार्यक्षमता प्राप्त करण्यास परवानगी देत ​​नाही. तथापि, या पीएसटी एमएलसीने दर्शविलेली उत्कृष्ट कार्यक्षमता ओल्सेनला न्याय्य ठरवते जेव्हा “50 डिग्री सेल्सियस ते 250 डिग्री सेल्सिअस तापमानात कार्यरत एक आदर्श वर्ग 20 पुनरुत्पादक थर्मोइलेक्ट्रिक मोटरची कार्यक्षमता 30%” 17 असू शकते. या मूल्यांपर्यंत पोहोचण्यासाठी आणि संकल्पनेची चाचणी घेण्यासाठी, शेबानोव्ह आणि बोरमन यांनी अभ्यास केल्यानुसार वेगवेगळ्या टीसीसह डोप्ड पीएसटी वापरणे उपयुक्त ठरेल. त्यांनी दर्शविले की पीएसटीमधील टीसी 3 डिग्री सेल्सियस (एसबी डोपिंग) ते 33 डिग्री सेल्सियस (टीआय डोपिंग) 22 पर्यंत बदलू शकते. म्हणूनच, आम्ही गृहित धरतो की डोप्ड पीएसटी एमएलसी किंवा मजबूत प्रथम ऑर्डर टप्प्यातील संक्रमणासह इतर सामग्रीवर आधारित नेक्स्ट जनरेशन पायरोइलेक्ट्रिक रीजनरेटर्स उत्कृष्ट पॉवर हार्वेस्टर्सशी स्पर्धा करू शकतात.
या अभ्यासामध्ये आम्ही पीएसटीपासून बनविलेले एमएलसीची तपासणी केली. या उपकरणांमध्ये पीटी आणि पीएसटी इलेक्ट्रोड्सची मालिका असते, ज्यायोगे अनेक कॅपेसिटर समांतर जोडलेले असतात. पीएसटी निवडली गेली कारण ती एक उत्कृष्ट ईसी सामग्री आहे आणि म्हणूनच संभाव्य उत्कृष्ट एनएलपी सामग्री आहे. हे 20 डिग्री सेल्सिअस तापमानाच्या आसपास एक तीक्ष्ण प्रथम-ऑर्डर फेरोइलेक्ट्रिक-पॅरेलेक्ट्रिक फेज संक्रमण दर्शविते, हे दर्शविते की त्याचे एन्ट्रोपी बदल अंजीर 1 मध्ये दर्शविलेले आहेत. या अभ्यासामध्ये, आम्ही 10.4 × 7.2 × 1 मिमी ³ आणि 10.4 × 7.2 × 0.5 मिमी ³ एमएलसी वापरला. 1 मिमी आणि 0.5 मिमी जाडीसह एमएलसी अनुक्रमे 38.6 µm जाडीसह पीएसटीच्या 19 आणि 9 थरांपासून बनविलेले होते. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, अंतर्गत पीएसटी थर 2.05 µm जाड प्लॅटिनम इलेक्ट्रोड दरम्यान ठेवला गेला. या एमएलसीची रचना असे गृहीत धरते की 55% पीएसटी सक्रिय आहेत, इलेक्ट्रोड्स (पूरक नोट 1) दरम्यानच्या भागाशी संबंधित आहेत. सक्रिय इलेक्ट्रोड क्षेत्र 48.7 मिमी 2 (पूरक तक्ता 5) होते. एमएलसी पीएसटी सॉलिड फेज रिएक्शन आणि कास्टिंग पद्धतीने तयार केली गेली. मागील लेख 14 मध्ये तयारी प्रक्रियेच्या तपशीलांचे वर्णन केले गेले आहे. पीएसटी एमएलसी आणि मागील लेखातील एक फरक म्हणजे बी-साइट्सचा क्रम, जो पीएसटीमधील ईसीच्या कामगिरीवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करतो. पीएसटी एमएलसीच्या बी-साइट्सचा क्रम ०.7575 (पूरक नोट २) आहे १00०० डिग्री सेल्सिअस तापमानात सिनटरिंग करून शेकडो तास ne नीलिंग १००० डिग्री सेल्सिअस तापमानात. पीएसटी एमएलसीवरील अधिक माहितीसाठी, पूरक नोट्स 1-3 आणि पूरक सारणी 5 पहा.
या अभ्यासाची मुख्य संकल्पना ओल्सन सायकलवर आधारित आहे (चित्र 1). अशा चक्रासाठी, आम्हाला एक गरम आणि थंड जलाशय आणि विविध एमएलसी मॉड्यूलमध्ये व्होल्टेज आणि वर्तमान देखरेखीसाठी आणि नियंत्रित करण्यास सक्षम वीजपुरवठा आवश्यक आहे. या थेट चक्रात दोन भिन्न कॉन्फिगरेशन वापरल्या गेल्या (१) लिंकम मॉड्यूल हीटिंग आणि कूलिंग एक एमएलसी एक एमएलसी आणि किथली २10१० उर्जा स्त्रोताशी जोडलेली आणि (२) तीन प्रोटोटाइप (एचएआर 1, हार्व 2 आणि एचएआर 3) समान स्त्रोत उर्जेशी समांतर. नंतरच्या प्रकरणात, दोन जलाशय (गरम आणि कोल्ड) आणि एमएलसी दरम्यान उष्णतेच्या विनिमयासाठी डायलेक्ट्रिक फ्लुइड (25 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 5 सीपीची चिकटपणा असलेले सिलिकॉन तेल) वापरले गेले. थर्मल जलाशयात डायलेक्ट्रिक फ्लुइडने भरलेल्या आणि थर्मल प्लेटच्या वर ठेवलेल्या काचेच्या कंटेनरचा समावेश आहे. कोल्ड स्टोरेजमध्ये पाणी आणि बर्फाने भरलेल्या मोठ्या प्लास्टिकच्या कंटेनरमध्ये डायलेक्ट्रिक फ्लुइड असलेल्या द्रव ट्यूबसह पाण्याचे बाथ असते. एका जलाशयातून दुसर्‍या जलाशयातून दुसर्‍या जलाशयातून (आकृती 2 ए) योग्यरित्या स्विच करण्यासाठी दोन तीन-मार्ग चिमूटभर वाल्व (बायो-केम फ्लुइडिक्समधून खरेदी केलेले) एकत्र केले गेले. पीएसटी-एमएलसी पॅकेज आणि कूलंट दरम्यान थर्मल समतोल सुनिश्चित करण्यासाठी, इनलेट आणि आउटलेट थर्माकोपल्स (पीएसटी-एमएलसी पॅकेजच्या शक्य तितक्या जवळ) समान तापमान दर्शविल्याशिवाय सायकल कालावधी वाढविला गेला. पायथन स्क्रिप्ट योग्य ओल्सन सायकल चालविण्यासाठी सर्व उपकरणे (स्त्रोत मीटर, पंप, वाल्व्ह आणि थर्माकोपल्स) व्यवस्थापित आणि समक्रमित करते, म्हणजेच शीतलक पळवाट पीएसटी स्टॅकद्वारे सायकल चालविणे सुरू होते जेणेकरून स्त्रोत मीटर चार्ज झाल्यानंतर ते ओल्सन सायकलसाठी दिलेल्या व्होल्टेजवर गरम होतील.
वैकल्पिकरित्या, आम्ही अप्रत्यक्ष पद्धतींनी एकत्रित उर्जेच्या या थेट मोजमापांची पुष्टी केली आहे. या अप्रत्यक्ष पद्धती इलेक्ट्रिक डिस्प्लेसमेंट (डी) - इलेक्ट्रिक फील्ड (ई) वेगवेगळ्या तापमानात गोळा केलेल्या फील्ड लूपवर आधारित आहेत आणि दोन डी लूप दरम्यानच्या क्षेत्राची गणना करून, आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, किती ऊर्जा गोळा केली जाऊ शकते याचा अचूक अंदाज लावू शकतो. आकृती 2 मध्ये .1 बी मध्ये. हे डी लूप्स कीथली सोर्स मीटर वापरुन देखील गोळा केले जातात.
संदर्भात वर्णन केलेल्या डिझाइननुसार अठ्ठावीस 1 मिमी जाड पीएसटी एमएलसी 4-पंक्ती, 7-स्तंभ समांतर प्लेट रचनेत एकत्र केले गेले. 14. पीएसटी-एमएलसी पंक्तींमधील द्रव अंतर 0.75 मिमी आहे. हे पीएसटी एमएलसीच्या कडाभोवती लिक्विड स्पेसर म्हणून दुहेरी बाजूच्या टेपच्या पट्ट्या जोडून साध्य केले जाते. पीएसटी एमएलसी इलेक्ट्रोड लीड्सच्या संपर्कात चांदीच्या इपॉक्सी पुलासह समांतरपणे जोडलेले आहे. त्यानंतर, वीज पुरवठ्याशी जोडण्यासाठी इलेक्ट्रोड टर्मिनलच्या प्रत्येक बाजूला चांदीच्या इपॉक्सी राळसह तारांना चिकटवले गेले. शेवटी, संपूर्ण रचना पॉलीओलेफिन नळीमध्ये घाला. योग्य सीलिंग सुनिश्चित करण्यासाठी नंतरचे द्रव ट्यूबवर चिकटलेले आहे. शेवटी, इनलेट आणि आउटलेट द्रव तापमानाचे परीक्षण करण्यासाठी पीएसटी-एमएलसी संरचनेच्या प्रत्येक टोकाला 0.25 मिमी जाड के-प्रकार थर्माकोपल्स तयार केले गेले. हे करण्यासाठी, नळी प्रथम छिद्रित असणे आवश्यक आहे. थर्माकोपल स्थापित केल्यानंतर, सील पुनर्संचयित करण्यासाठी थर्माकोपल रबरी नळी आणि वायर दरम्यान पूर्वीसारखेच चिकट लावा.
आठ स्वतंत्र प्रोटोटाइप तयार केले गेले, त्यापैकी चार 40 0.5 मिमी जाड एमएलसी पीएसटी 5 स्तंभ आणि 8 पंक्तीसह समांतर प्लेट्स म्हणून वितरीत केले गेले आणि उर्वरित चारमध्ये प्रत्येकी 15 1 मिमी जाड एमएलसी पीएसटी होते. 3-स्तंभात × 5-रो समांतर प्लेट स्ट्रक्चरमध्ये. वापरल्या गेलेल्या पीएसटी एमएलसीची एकूण संख्या 220 (160 0.5 मिमी जाड आणि 60 पीएसटी एमएलसी 1 मिमी जाड) होती. आम्ही या दोन सब्यूनिट्स Haric2_160 आणि Hari2_60 वर कॉल करतो. प्रोटोटाइप HARE2_160 मधील द्रव अंतरात दोन दुहेरी बाजूंनी टेप असतात 0.25 मिमी जाड वायर 0.25 मिमी जाड. Hari2_60 प्रोटोटाइपसाठी, आम्ही समान प्रक्रिया पुनरावृत्ती केली, परंतु 0.38 मिमी जाड वायर वापरुन. सममितीसाठी, Hari2_160 आणि Hari2_60 मध्ये त्यांचे स्वतःचे फ्लुइड सर्किट्स, पंप, वाल्व्ह आणि कोल्ड साइड (पूरक नोट 8) आहेत. दोन हार्वेट 2 युनिट्स एक उष्णता जलाशय, 3 लिटर कंटेनर (30 सेमी x 20 सेमी x 5 सेमी) फिरत असलेल्या मॅग्नेटसह दोन गरम प्लेट्सवर सामायिक करतात. सर्व आठ वैयक्तिक प्रोटोटाइप समांतर मध्ये इलेक्ट्रिकली जोडलेले आहेत. Hari2_160 आणि Hari2_60 सब्यूनिट्स ओल्सन चक्रात एकाच वेळी कार्य करतात ज्यामुळे उर्जा कापणी 11.2 जे.
द्रव वाहण्यासाठी जागा तयार करण्यासाठी दोन्ही बाजूंच्या दुहेरी बाजूच्या टेप आणि वायरसह पॉलीओलेफिन नळीमध्ये 0.5 मिमी जाड पीएसटी एमएलसी ठेवा. त्याच्या लहान आकारामुळे, प्रोटोटाइप गरम किंवा कोल्ड जलाशय वाल्वच्या पुढे ठेवला गेला, चक्र वेळा कमीतकमी.
पीएसटी एमएलसीमध्ये, हीटिंग शाखेत सतत व्होल्टेज लावून सतत इलेक्ट्रिक फील्ड लागू केले जाते. परिणामी, एक नकारात्मक थर्मल चालू तयार होतो आणि ऊर्जा संग्रहित केली जाते. पीएसटी एमएलसी गरम केल्यानंतर, फील्ड काढले जाते (v = 0) आणि त्यात साठवलेली उर्जा स्त्रोत काउंटरवर परत केली जाते, जी संकलित उर्जेच्या आणखी एका योगदानाशी संबंधित आहे. अखेरीस, व्होल्टेज व्ही = 0 लागू केल्याने, एमएलसी पीएसटी त्यांच्या प्रारंभिक तपमानावर थंड केले जातात जेणेकरून चक्र पुन्हा सुरू होऊ शकेल. या टप्प्यावर, ऊर्जा गोळा केली जात नाही. आम्ही व्होल्टेज स्त्रोताकडून पीएसटी एमएलसी चार्ज करून किथली 2410 सोर्समीटरचा वापर करून ओल्सेन सायकल चालविली आणि वर्तमान सामना योग्य मूल्यावर सेट केला जेणेकरुन विश्वसनीय उर्जा गणनासाठी चार्जिंग टप्प्यात पुरेसे बिंदू गोळा केले गेले.
स्टर्लिंग सायकलमध्ये, पीएसटी एमएलसीला व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये प्रारंभिक इलेक्ट्रिक फील्ड व्हॅल्यू (प्रारंभिक व्होल्टेज VI> 0) वर आकारण्यात आले, एक इच्छित अनुपालन चालू आहे जेणेकरून चार्जिंग चरण सुमारे 1 एस घेईल (आणि उर्जेच्या विश्वासार्ह गणनासाठी पुरेसे बिंदू गोळा केले जातात) आणि थंड तापमान. स्टर्लिंग सायकलमध्ये, पीएसटी एमएलसीला व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये प्रारंभिक इलेक्ट्रिक फील्ड व्हॅल्यू (प्रारंभिक व्होल्टेज VI> 0) वर आकारण्यात आले, एक इच्छित अनुपालन चालू आहे जेणेकरून चार्जिंग चरण सुमारे 1 एस घेईल (आणि उर्जेच्या विश्वासार्ह गणनासाठी पुरेसे बिंदू गोळा केले जातात) आणि थंड तापमान. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении электрического поля . достаточное колество дочек для надежноао расета энергия) स्टर्लिंग पीएसटी एमएलसी सायकलमध्ये, त्यांना व्होल्टेज स्त्रोत मोडमध्ये इलेक्ट्रिक फील्डच्या प्रारंभिक मूल्यावर शुल्क आकारले गेले (प्रारंभिक व्होल्टेज vi> 0), इच्छित उत्पन्नाचे प्रवाह, जेणेकरून चार्जिंग स्टेज सुमारे 1 एस घेईल (आणि विश्वासार्ह उर्जा गणनासाठी पुरेसे बिंदू गोळा केले जातात) आणि थंड तापमान.在斯特林循环中 ， पीएसटी एमएलसी 在电压源模式下以初始电场值 （初始电压 vi> 0） 充电 充电 ， 所需的顺应电流使得充电步骤大约需要 1 秒 （并且收集了足够的点以可靠地计算能量） 和低温。 和低温。 मास्टर सायकलमध्ये, पीएसटी एमएलसीला व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये प्रारंभिक इलेक्ट्रिक फील्ड व्हॅल्यू (प्रारंभिक व्होल्टेज vi> 0) वर आकारले जाते, जेणेकरून आवश्यक अनुपालन चालू चार्जिंग चरणात सुमारे 1 सेकंदाची आवश्यकता असेल (आणि आम्ही विश्वसनीयरित्या गणना करण्यासाठी (उर्जा) आणि कमी तापमानात पुरेसे गुण गोळा केले. В цикле с стирлинाद ааряжается в раряжается р режиника наряжения наченры начачаченорч начачачачачачачачачачачачачачачачачачुवरक нэээээээээээ: начачачачачачачачачачачачачачачачачачачुब्युबवरवर्सकीकीकीकीकीचचाचळ उं आहे напряжение Vi > 0), требуемый ток податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное количество точек, чтобы надежно рассчитатать энергию) स्टर्लिंग सायकलमध्ये, पीएसटी एमएलसीला व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये इलेक्ट्रिक फील्डच्या प्रारंभिक मूल्यासह आकारले जाते (प्रारंभिक व्होल्टेज VI> 0), आवश्यक अनुपालन चालू असे आहे की चार्जिंग स्टेज सुमारे 1 एस घेते (आणि उर्जेची विश्वसनीयपणे गणना करण्यासाठी पुरेसे गुण एकत्रित केले जातात) आणि कमी तापमान.पीएसटी एमएलसी गरम होण्यापूर्वी, आय = 0 एमएचा जुळणारा प्रवाह (आमचे मोजमाप स्त्रोत हाताळू शकणारे किमान जुळणारे प्रवाह 10 एनए) लागू करून सर्किट उघडा. परिणामी, एमजेकेच्या पीएसटीमध्ये शुल्क शिल्लक आहे आणि नमुना तापत असताना व्होल्टेज वाढते. एआरएम बीसीमध्ये कोणतीही उर्जा गोळा केली जात नाही कारण i = 0 एमए. उच्च तापमानात पोहोचल्यानंतर, एमएलटी एफटीमधील व्होल्टेज वाढते (काही प्रकरणांमध्ये 30 पेक्षा जास्त वेळा, अतिरिक्त अंजीर 7.2 पहा), एमएलके एफटी डिस्चार्ज (व्ही = 0) आहे, आणि त्यामध्ये प्रारंभिक शुल्क म्हणून विद्युत ऊर्जा त्यामध्ये साठविली जाते. समान वर्तमान पत्रव्यवहार मीटर-स्त्रोतावर परत केला जातो. व्होल्टेज वाढीमुळे, उच्च तापमानात साठवलेली उर्जा चक्राच्या सुरूवातीस प्रदान केलेल्या गोष्टीपेक्षा जास्त आहे. परिणामी, उष्णता विजेमध्ये रूपांतरित करून उर्जा प्राप्त केली जाते.
आम्ही व्होल्टेज आणि पीएसटी एमएलसीवर लागू केलेल्या वर्तमानाचे परीक्षण करण्यासाठी किथली 2410 सोर्समीटर वापरला. संबंधित उर्जेची गणना व्होल्टेजचे उत्पादन आणि वर्तमान वाचन कीथलीच्या स्त्रोत मीटरद्वारे, \ (ई = {\ इंट} _ {0} {\ \ \ \ \} {i} _ ({\ rm {meat) \ \ डावीकडे (टी \ राईट)}}}} _ _ _ _ _ _ _ _} The कालावधीचा कालावधी आहे. आपल्या उर्जा वक्रतेवर, सकारात्मक उर्जा मूल्यांचा अर्थ म्हणजे एमएलसी पीएसटीला आपण द्यावयाची उर्जा आणि नकारात्मक मूल्यांचा अर्थ म्हणजे आपण त्यांच्यापासून काढत असलेली उर्जा आणि म्हणूनच प्राप्त ऊर्जा. दिलेल्या संग्रह चक्रासाठी संबंधित शक्ती संपूर्ण चक्राच्या कालावधीनुसार एकत्रित उर्जा विभाजित करून निश्चित केली जाते.
सर्व डेटा मुख्य मजकूरात किंवा अतिरिक्त माहितीमध्ये सादर केला जातो. या लेखासह प्रदान केलेल्या एटी किंवा ईडी डेटाच्या स्त्रोताकडे सामग्रीसाठी अक्षरे आणि विनंत्या निर्देशित केल्या पाहिजेत.
अंडो ज्युनियर, ओएच, मारन, आलो आणि हेनाओ, एनसी ऊर्जा कापणीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजेनेरेटरच्या विकासाचा आणि अनुप्रयोगांचा आढावा. अंडो ज्युनियर, ओएच, मारन, आलो आणि हेनाओ, एनसी ऊर्जा कापणीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजेनेरेटरच्या विकासाचा आणि अनुप्रयोगांचा आढावा.अंडो ज्युनियर, ओहायो, मारन, आलो आणि हेनाओ, एनसी उर्जा कापणीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजेनेरेटरच्या विकास आणि अनुप्रयोगाचे विहंगावलोकन. अंडो ज्युनियर, ओएच, मारन, आलो आणि हेनाओ, एनसी 回顾用于能量收集的热电微型发电机的开发和应用。 अंडो ज्युनियर, ओएच, मारन, आलो आणि हेनाओ, एनसीअंडो ज्युनियर, ओहायो, मारन, आलो आणि हेनाओ, एनसी ऊर्जा कापणीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजेनेरेटरच्या विकास आणि अनुप्रयोगाचा विचार करीत आहेत.सारांश. समर्थन. एनर्जी रेव्ह. 91, 376–393 (2018).
पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिन्के, डब्ल्यूसी फोटोव्होल्टिक मटेरियल: सध्याची कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने. पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिन्के, डब्ल्यूसी फोटोव्होल्टिक मटेरियल: सध्याची कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने.पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईके, एहरलर, बी. पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिन्के, डब्ल्यूसी सौर साहित्य: सध्याची कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने.पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईके, एहरलर, बी.विज्ञान 352, एएडी 44424 (2016).
गाणे, के. गाणे, के.गाणे के., झाओ आर., वांग झेडएल आणि यान यू. तापमान आणि दाबांच्या स्वायत्त एकाचवेळी मोजमापासाठी एकत्रित पायरोपीझोइलेक्ट्रिक प्रभाव. गाणे, के., झाओ, आर., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय. 用于自供电同时温度和压力传感的联合热压电效应。 तापमान आणि दबाव त्याच वेळी स्वत: ची शक्ती-शक्तीसाठी गाणे, के., झाओ, आर., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय.गाणे के., झाओ आर., वांग झेडएल आणि यान यू. तापमान आणि दबावाच्या स्वायत्त एकाचवेळी मोजमापासाठी एकत्रित थर्मोपीझोइलेक्ट्रिक प्रभाव.पुढे. अल्मा मॅटर 31, 1902831 (2019).
सेबल्ड, जी., प्रुवॉस्ट, एस. आणि गुयोमार, डी. रिलॅक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिकमधील एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक सायकलवर आधारित एनर्जी हार्वेस्टिंग. सेबल्ड, जी., प्रुवॉस्ट, एस. आणि गुयोमार, डी. रिलॅक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिकमधील एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक सायकलवर आधारित एनर्जी हार्वेस्टिंग.सेबल्ड जी., प्रॉवॉस्ट एस.एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक सायकलिंगवर आधारित रिलॅक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिक्समध्ये सेबल्ड जी. स्मार्ट अल्मा मॅटर. रचना. 17, 15012 (2007).
अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रोलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, प्र. अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रोलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, प्र. अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रोलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, प्र. заин येईल преобразования тротельной электротеротеротеротеротермеской энеререрг энеререргиire. अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रोलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, प्र. अल्पे, एसपी, मॅन्टीस, जे., ट्रोलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, प्र. आणि व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू 用于固态电热能相互转换的下一代电热和热释电材料。 अल्पे, एसपी, मॅन्टीस, जे., ट्रोलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, प्र. आणि व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रोलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, प्र. заин येईल преобразования тротельной электротеротеротеротеротермеской энеререрг энеререргиire. अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रोलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, प्र.लेडी बुल. 39, 1099–1109 (2014).
झांग, के. झांग, के.झांग, के., वांग, वाय., वांग, झेडएल आणि यांग, यू. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजेनेरेटरच्या कामगिरीचे प्रमाणित करण्यासाठी एक मानक आणि गुणवत्ता स्कोअर. झांग, के., वांग, वाय., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय. 用于量化热释电纳米发电机性能的标准和品质因数。 झांग, के., वांग, वाय., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय.झांग, के., वांग, वाय., वांग, झेडएल आणि यांग, यू. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजेनेरेटरच्या कामगिरीचे प्रमाणित करण्यासाठी निकष आणि कार्यप्रदर्शन उपाय.नॅनो एनर्जी 55, 534–540 (2019).
क्रॉसली, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. क्रॉसली, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स.क्रॉसली, एस., नायर, बी., वॅटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. क्रॉसली, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी 钽酸钪铅的电热冷却循环 ， 通过场变化实现真正的再生。 通过场变化实现真正的再生。 क्रॉसली, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी. Tantalum 酸钪钪钪钪钪钪钪钪电求的电池水水水水水气水在电影在在线电影。क्रॉसली, एस., नायर, बी., वॅटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स.फिजिक्स रेव्ह. एक्स 9, 41002 (2019).
मोया, एक्स. मोया, एक्स.मोया, एक्स. मोया, एक्स., कर-नारायण, एस. आणि माथूर, एनडी 铁质相变附近的热量材料。 मोया, एक्स.मोया, एक्स.नेट. अल्मा मॅटर 13, 439-450 (2014).
मोया, एक्स. आणि माथूर, शीतकरण आणि हीटिंगसाठी एनडी कॅलरीक मटेरियल. मोया, एक्स. आणि माथूर, शीतकरण आणि हीटिंगसाठी एनडी कॅलरीक मटेरियल.मोया, एक्स. आणि माथूर, शीतकरण आणि गरम करण्यासाठी एनडी थर्मल मटेरियल. मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी 用于冷却和加热的热量材料。 मोया, एक्स. आणि माथूर, शीतकरण आणि गरम करण्यासाठी एनडी थर्मल मटेरियल.शीतकरण आणि गरम करण्यासाठी मोया एक्स. आणि माथूर एनडी थर्मल मटेरियल.विज्ञान 370, 797-803 (2020).
टोरेले, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलर: एक पुनरावलोकन. टोरेले, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलर: एक पुनरावलोकन.टोरेलो, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोकॅलोरिक चिल्लर: एक पुनरावलोकन. टोरेले, ए. आणि डेफे, ई. ： ： ： 评论。 评论。 टोरेले, ए. आणि डेफे, ई. ： ： ： 评论。 评论。टोरेलो, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोथर्मल कूलर: एक पुनरावलोकन.प्रगत. इलेक्ट्रॉनिक. अल्मा मॅटर. 8. 2101031 (2022).
न्यूचोकगवे, वाय. एट अल. अत्यंत ऑर्डर केलेल्या स्कॅन्डियम-स्कॅन्डियम-लीडमध्ये इलेक्ट्रोकॅलोरिक सामग्रीची प्रचंड उर्जा कार्यक्षमता. राष्ट्रीय संप्रेषण. 12, 3298 (2021).
नायर, बी. इत्यादी. ऑक्साईड मल्टीलेयर कॅपेसिटरचा इलेक्ट्रोथर्मल प्रभाव विस्तृत तापमान श्रेणीपेक्षा मोठा आहे. निसर्ग 575, 468–472 (2019).
टोरेलो, ए. एट अल. इलेक्ट्रोथर्मल रीजनरेटर्समध्ये प्रचंड तापमान श्रेणी. विज्ञान 370, 125–129 (2020).
वांग, वाय. एट अल. उच्च कार्यक्षमता सॉलिड स्टेट इलेक्ट्रोथर्मल कूलिंग सिस्टम. विज्ञान 370, 129–133 (2020).
मेंग, वाय. एट अल. मोठ्या तापमानात वाढीसाठी कॅसकेड इलेक्ट्रोथर्मल कूलिंग डिव्हाइस. राष्ट्रीय ऊर्जा 5, 996–1002 (2020).
ओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी उच्च कार्यक्षमता थेट विद्युत उर्जेशी संबंधित पायरोइलेक्ट्रिक मोजमापांमध्ये उष्णतेचे थेट रूपांतरण. ओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी उच्च कार्यक्षमता थेट विद्युत ऊर्जेशी संबंधित पायरोइलेक्ट्रिक मोजमापांमध्ये उष्णतेचे थेट रूपांतरण.ओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी पायरोइलेक्ट्रिक मोजमापांशी संबंधित विद्युत उर्जेमध्ये उष्णतेचे अत्यंत कार्यक्षम थेट रूपांतरण. ओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी 高效直接将热量转换为电能相关的热释电测量。 ओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडीओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी कार्यक्षम थेट पायरोइलेक्ट्रिक मोजमापांशी संबंधित विजेचे उष्णतेचे थेट रूपांतर.फेरोइलेक्ट्रिक्स 40, 17-227 (1982).
पांड्या, एस. इत्यादी. पातळ रिलॅक्सर फेरोइलेक्ट्रिक चित्रपटांमध्ये उर्जा आणि उर्जा घनता. राष्ट्रीय अल्मा मॅटर. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
स्मिथ, एन आणि हनरहान, बीएम कॅसकेड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत तोटे अनुकूलित करणे. स्मिथ, एन आणि हनरहान, बीएम कॅसकेड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत तोटे अनुकूलित करणे.स्मिथ, एक आणि हॅनरहान, बीएम कॅसकेड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि इलेक्ट्रिकल लॉस ऑप्टिमायझेशन. स्मिथ, एन आणि हनरहान, बीएम ： ： ： 优化铁电相变和电损耗。 优化铁电相变和电损耗。 स्मिथ, एन आणि हनरहान, बीएमस्मिथ, एक आणि हॅनरहान, बीएम कॅसकेड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत तोटाचे ऑप्टिमायझेशन.जे. अनुप्रयोग. भौतिकशास्त्र. 128, 24103 (2020).
होच, एसआर थर्मल एनर्जीला विजेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी फेरोइलेक्ट्रिक सामग्रीचा वापर. प्रक्रिया. आयईईई 51, 838–845 (1963).
ओल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक एनर्जी कन्व्हर्टर. ओल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक एनर्जी कन्व्हर्टर.ओल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक पॉवर कन्व्हर्टर. ओल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. 级联热释电能量转换器。 ओल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. 级联热释电能量转换器。ओल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक पॉवर कन्व्हर्टर.फेरोइलेक्ट्रिक्स 59, 205-2219 (1984).
शेबानोव्ह, एल. आणि बोरमन, के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक इफेक्टसह लीड-स्कॅन्डियम टॅन्टॅलेट सॉलिड सोल्यूशन्सवर. शेबानोव्ह, एल. आणि बोरमन, के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक इफेक्टसह लीड-स्कॅन्डियम टॅन्टॅलेट सॉलिड सोल्यूशन्सवर.शेबानोव्ह एल. आणि बोरमन के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक इफेक्टसह लीड-स्कॅन्डियम टॅन्टॅलेटच्या ठोस सोल्यूशन्सवर. शेबानोव्ह, एल. आणि बोरमन, के. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体。 शेबानोव्ह, एल. आणि बोरमन, के.उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक इफेक्टसह स्कॅन्डियम-लीड-स्कॅन्डियम सॉलिड सोल्यूशन्सवर शेबानोव्ह एल. आणि बोरमन के.फेरोइलेक्ट्रिक्स 127, 143–148 (1992).
एमएलसी तयार करण्यात त्यांच्या मदतीबद्दल आम्ही एन. फुरुसावा, वाय. इनोई आणि के. होंडाचे आभार मानतो. पीएल, एटी, वायएन, एए, जेएल, यूपी, व्हीके, ओबी आणि एड लक्झमबर्ग नॅशनल रिसर्च फाउंडेशन (एफएनआर) चे आभार, कॅमलहिट सी 17/एमएस/11703691/डीफे, मॅसेना प्राइड/15/10935404/डीफे-सी -20/1471/1471/एमएस. ब्रिज 2021/एमएस/16282302/सेकोहा/डीफे.
साहित्य संशोधन व तंत्रज्ञान विभाग, लक्झमबर्ग इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (यादी), बेलवॉयर, लक्झेंबर्ग