या शतकातील सर्वात महत्त्वाच्या आव्हानांपैकी एक म्हणजे विजेचे शाश्वत स्रोत देणे. ऊर्जा संकलन साहित्यातील संशोधन क्षेत्रे या प्रेरणेतून उद्भवतात, ज्यात थर्मोइलेक्ट्रिक1, फोटोव्होल्टेइक2 आणि थर्मोफोटोव्होल्टाइक्स3 यांचा समावेश आहे. जरी आपल्याकडे जूल श्रेणीमध्ये ऊर्जा संकलन करण्यास सक्षम साहित्य आणि उपकरणे नसली तरी, विद्युत उर्जेचे नियतकालिक तापमान बदलांमध्ये रूपांतर करू शकणारे पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य सेन्सर4 आणि एनर्जी हार्वेस्टर5,6,7 मानले जातात. येथे आम्ही 42 ग्रॅम लीड स्कॅन्डियम टँटालेटपासून बनवलेल्या मल्टीलेयर कॅपेसिटरच्या स्वरूपात मॅक्रोस्कोपिक थर्मल एनर्जी हार्वेस्टर विकसित केले आहे, जे प्रति थर्मोडायनामिक सायकल 11.2 J विद्युत ऊर्जा निर्माण करते. प्रत्येक पायरोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल प्रति सायकल 4.43 J cm-3 पर्यंत विद्युत ऊर्जा घनता निर्माण करू शकते. आम्ही हे देखील दाखवतो की 0.3 ग्रॅम वजनाचे असे दोन मॉड्यूल एम्बेडेड मायक्रोकंट्रोलर आणि तापमान सेन्सरसह स्वायत्त ऊर्जा कापणी करणाऱ्यांना सतत पॉवर देण्यासाठी पुरेसे आहेत. शेवटी, आम्ही दाखवतो की 10 K च्या तापमान श्रेणीसाठी, हे मल्टीलेयर कॅपेसिटर 40% कार्नोट कार्यक्षमतेपर्यंत पोहोचू शकतात. हे गुणधर्म (१) उच्च कार्यक्षमतेसाठी फेरोइलेक्ट्रिक फेज बदल, (२) नुकसान टाळण्यासाठी कमी गळती करंट आणि (३) उच्च ब्रेकडाउन व्होल्टेजमुळे आहेत. हे मॅक्रोस्कोपिक, स्केलेबल आणि कार्यक्षम पायरोइलेक्ट्रिक पॉवर हार्वेस्टर थर्मोइलेक्ट्रिक पॉवर निर्मितीची पुनर्कल्पना करत आहेत.
थर्मोइलेक्ट्रिक पदार्थांसाठी आवश्यक असलेल्या स्थानिक तापमान ग्रेडियंटच्या तुलनेत, थर्मोइलेक्ट्रिक पदार्थांच्या ऊर्जा संकलनासाठी कालांतराने तापमान चक्र आवश्यक असते. याचा अर्थ एक थर्मोडायनामिक चक्र आहे, जे एन्ट्रॉपी (S)-तापमान (T) आकृतीद्वारे सर्वोत्तम वर्णन केले आहे. आकृती 1a स्कॅन्डियम लीड टॅन्टालेट (PST) मध्ये फील्ड-चालित फेरोइलेक्ट्रिक-पॅराइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण दर्शविणाऱ्या नॉन-लिनियर पायरोइलेक्ट्रिक (NLP) मटेरियलचा एक सामान्य ST प्लॉट दर्शविते. ST आकृतीवरील सायकलचे निळे आणि हिरवे विभाग ओल्सन सायकलमधील रूपांतरित विद्युत उर्जेशी संबंधित आहेत (दोन समऔष्णिक आणि दोन समस्थानिक विभाग). येथे आपण समान विद्युत क्षेत्र बदल (फील्ड चालू आणि बंद) आणि तापमान बदल ΔT असलेल्या दोन चक्रांचा विचार करतो, जरी भिन्न प्रारंभिक तापमान असले तरी. हिरवे चक्र फेज संक्रमण प्रदेशात स्थित नाही आणि त्यामुळे फेज संक्रमण प्रदेशात स्थित निळ्या चक्रापेक्षा खूपच लहान क्षेत्रफळ आहे. ST आकृतीमध्ये, क्षेत्र जितके मोठे असेल तितकी गोळा केलेली ऊर्जा जास्त असेल. म्हणून, फेज संक्रमणाने अधिक ऊर्जा गोळा केली पाहिजे. एनएलपीमध्ये मोठ्या क्षेत्राच्या सायकलिंगची गरज इलेक्ट्रोथर्मल अॅप्लिकेशन्स 9, 10, 11, 12 च्या गरजेसारखीच आहे जिथे पीएसटी मल्टीलेयर कॅपेसिटर (एमएलसी) आणि पीव्हीडीएफ-आधारित टेरपॉलिमर्सनी अलीकडेच उत्कृष्ट रिव्हर्स परफॉर्मन्स दाखवला आहे. सायकल 13,14,15,16 मध्ये कूलिंग परफॉर्मन्स स्टेटस. म्हणून, आम्ही थर्मल एनर्जी हार्वेस्टिंगसाठी स्वारस्य असलेले पीएसटी एमएलसी ओळखले आहेत. या नमुन्यांचे पद्धतींमध्ये पूर्णपणे वर्णन केले आहे आणि पूरक नोट्स 1 (स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी), 2 (एक्स-रे डिफ्रॅक्शन) आणि 3 (कॅलरीमेट्री) मध्ये वैशिष्ट्यीकृत केले आहे.
a, एनएलपी मटेरियलवर लागू केलेल्या विद्युत क्षेत्रासह एन्ट्रॉपी (S)-तापमान (T) प्लॉटचे रेखाचित्र ज्यामध्ये फेज संक्रमण दर्शविले आहे. दोन वेगवेगळ्या तापमान झोनमध्ये दोन ऊर्जा संकलन चक्रे दर्शविली आहेत. निळे आणि हिरवे चक्र अनुक्रमे फेज संक्रमणाच्या आत आणि बाहेर घडतात आणि पृष्ठभागाच्या अगदी वेगवेगळ्या प्रदेशात संपतात. b, दोन DE PST MLC एकध्रुवीय रिंग, 1 मिमी जाड, अनुक्रमे 0 आणि 155 kV cm-1 दरम्यान 20 °C आणि 90 °C वर मोजले जातात आणि संबंधित ऑल्सेन चक्रे. ABCD ही अक्षरे ओल्सन चक्रातील वेगवेगळ्या अवस्थांना सूचित करतात. AB: MLCs 20°C वर 155 kV cm-1 वर चार्ज केले गेले. BC: MLC 155 kV cm-1 वर राखले गेले आणि तापमान 90 °C पर्यंत वाढवले ​​गेले. CD: MLC 90°C वर डिस्चार्ज होते. DA: शून्य क्षेत्रात MLC 20°C पर्यंत थंड केले जाते. निळे क्षेत्र चक्र सुरू करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या इनपुट पॉवरशी संबंधित आहे. नारिंगी क्षेत्र म्हणजे एका चक्रात गोळा केलेली ऊर्जा. c, वरचा पॅनेल, व्होल्टेज (काळा) आणि विद्युत प्रवाह (लाल) विरुद्ध वेळ, b सारख्याच ओल्सन चक्रादरम्यान ट्रॅक केला जातो. हे दोन्ही इन्सर्ट सायकलमधील प्रमुख बिंदूंवर व्होल्टेज आणि विद्युत प्रवाहाचे प्रवर्धन दर्शवतात. खालच्या पॅनेलमध्ये, पिवळे आणि हिरवे वक्र अनुक्रमे 1 मिमी जाडीच्या MLC साठी संबंधित तापमान आणि ऊर्जा वक्र दर्शवतात. वरच्या पॅनेलवरील विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेज वक्रांवरून ऊर्जा मोजली जाते. ऋण ऊर्जा गोळा केलेल्या ऊर्जेशी संबंधित आहे. चार आकृत्यांमधील मोठ्या अक्षरांशी संबंधित पायऱ्या ओल्सन चक्रासारख्याच आहेत. AB'CD चक्र स्टर्लिंग चक्राशी संबंधित आहे (अतिरिक्त टीप 7).
जिथे E आणि D हे अनुक्रमे विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत विस्थापन क्षेत्र आहेत. Nd हे अप्रत्यक्षपणे DE सर्किटमधून (आकृती 1b) किंवा थेट थर्मोडायनामिक सायकल सुरू करून मिळवता येते. सर्वात उपयुक्त पद्धतींचे वर्णन ऑल्सेनने 1980 च्या दशकात पायरोइलेक्ट्रिक ऊर्जा गोळा करण्याच्या त्यांच्या अग्रगण्य कामात केले होते.
आकृती १b मध्ये १ मिमी जाडीच्या PST-MLC नमुन्यांचे दोन मोनोपोलर DE लूप दाखवले आहेत जे अनुक्रमे २० °C आणि ९० °C वर ० ते १५५ kV cm-१ (६०० V) च्या श्रेणीत एकत्रित केले आहेत. आकृती १a मध्ये दर्शविलेल्या ओल्सन सायकलद्वारे गोळा केलेल्या ऊर्जेची अप्रत्यक्षपणे गणना करण्यासाठी या दोन चक्रांचा वापर केला जाऊ शकतो. खरं तर, ओल्सन सायकलमध्ये दोन आयसोफिल्ड शाखा (येथे, DA शाखेत शून्य क्षेत्र आणि BC शाखेत १५५ kV cm-१) आणि दोन आयसोथर्मल शाखा (येथे, AB शाखेत २०°C आणि २०°C) असतात. CD शाखेत C) चक्रादरम्यान गोळा केलेली ऊर्जा नारंगी आणि निळ्या प्रदेशांशी संबंधित असते (EdD इंटिग्रल). गोळा केलेली ऊर्जा Nd ही इनपुट आणि आउटपुट उर्जेमधील फरक आहे, म्हणजेच आकृती १b मधील फक्त नारंगी क्षेत्र. हे विशिष्ट ओल्सन सायकल १.७८ J cm-३ ची Nd ऊर्जा घनता देते. स्टर्लिंग सायकल हे ओल्सन सायकलला पर्यायी आहे (पूरक टीप ७). स्थिर चार्ज स्टेज (ओपन सर्किट) अधिक सहजपणे गाठता येत असल्याने, आकृती १b (सायकल AB'CD) मधून काढलेली ऊर्जा घनता १.२५ J cm-३ पर्यंत पोहोचते. हे ओल्सन सायकल गोळा करू शकणाऱ्या ऊर्जेच्या फक्त ७०% आहे, परंतु साधी कापणी उपकरणे ते करतात.
याव्यतिरिक्त, आम्ही लिंकम तापमान नियंत्रण स्टेज आणि सोर्स मीटर (पद्धत) वापरून PST MLC ला ऊर्जा देऊन ओल्सन सायकल दरम्यान गोळा केलेली ऊर्जा थेट मोजली. वरच्या आणि संबंधित इनसेटमध्ये आकृती 1c मध्ये त्याच ओल्सन सायकलमधून जाणाऱ्या DE लूपप्रमाणेच 1 मिमी जाडीच्या PST MLC वर गोळा केलेले करंट (लाल) आणि व्होल्टेज (काळा) दर्शविले आहे. करंट आणि व्होल्टेजमुळे गोळा केलेली ऊर्जा मोजणे शक्य होते आणि वक्र आकृती 1c मध्ये, तळाशी (हिरवा) आणि संपूर्ण चक्रात तापमान (पिवळा) दर्शविले आहेत. ABCD ही अक्षरे आकृती 1 मध्ये समान ओल्सन सायकल दर्शवितात. MLC चार्जिंग AB लेग दरम्यान होते आणि कमी करंट (200 µA) वर चालते, म्हणून सोर्समीटर चार्जिंग योग्यरित्या नियंत्रित करू शकते. या स्थिर प्रारंभिक प्रवाहाचा परिणाम असा आहे की नॉन-रेखीय संभाव्य विस्थापन क्षेत्र D PST (आकृती 1c, वरचा इनसेट) मुळे व्होल्टेज वक्र (काळा वक्र) रेखीय नाही. चार्जिंगच्या शेवटी, MLC (बिंदू B) मध्ये 30 mJ विद्युत ऊर्जा साठवली जाते. त्यानंतर MLC गरम होते आणि व्होल्टेज 600 V वर राहिल्यास एक नकारात्मक प्रवाह (आणि म्हणून एक नकारात्मक प्रवाह) निर्माण होतो. 40 सेकंदांनंतर, जेव्हा तापमान 90 °C च्या पठारावर पोहोचते, तेव्हा या प्रवाहाची भरपाई होते, जरी या आयसोफिल्ड दरम्यान सर्किटमध्ये 35 mJ ची विद्युत शक्ती निर्माण झाली (आकृती 1c मधील दुसरा इनसेट, वर). MLC (शाखा CD) वरील व्होल्टेज नंतर कमी केला जातो, परिणामी अतिरिक्त 60 mJ विद्युत कार्य होते. एकूण आउटपुट ऊर्जा 95 mJ आहे. गोळा केलेली ऊर्जा इनपुट आणि आउटपुट ऊर्जामधील फरक आहे, जी 95 - 30 = 65 mJ देते. हे 1.84 J cm-3 च्या ऊर्जा घनतेशी संबंधित आहे, जे DE रिंगमधून काढलेल्या Nd च्या अगदी जवळ आहे. या ओल्सन सायकलची पुनरुत्पादनक्षमता विस्तृतपणे तपासली गेली आहे (पूरक टीप 4). व्होल्टेज आणि तापमान आणखी वाढवून, आम्ही ७५० V (१९५ kV cm-१) आणि १७५ °C (पूरक टीप ५) च्या तापमान श्रेणीवर ०.५ मिमी जाडीच्या PST MLC मध्ये ओल्सन सायकल वापरून ४.४३ J cm-३ साध्य केले. हे थेट ओल्सन सायकलसाठी साहित्यात नोंदवलेल्या सर्वोत्तम कामगिरीपेक्षा चार पट जास्त आहे आणि Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (१.०६ J cm-३)१८ (सेमी) च्या पातळ फिल्म्सवर प्राप्त झाले. साहित्यातील अधिक मूल्यांसाठी पूरक तक्ता १). या MLCs च्या अत्यंत कमी गळती प्रवाहामुळे (750 V आणि 180 °C वर <10−7 A, पूरक टीप 6 मध्ये तपशील पहा) ही कामगिरी साध्य झाली आहे - स्मिथ आणि इतरांनी उल्लेख केलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा.19 - पूर्वीच्या अभ्यासांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या साहित्याच्या विपरीत १७,२०. या MLCs च्या अत्यंत कमी गळती प्रवाहामुळे (750 V आणि 180 °C वर <10−7 A, पूरक टीप 6 मध्ये तपशील पहा) ही कामगिरी साध्य झाली आहे - स्मिथ आणि इतरांनी उल्लेख केलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा.19 - पूर्वीच्या अभ्यासांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या साहित्याच्या विपरीत १७,२०. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10-7 А при 750 В и 180 °C, сбност. дополнительном примечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. या MLCs च्या अतिशय कमी गळती प्रवाहामुळे (750 V आणि 180 °C वर <10–7 A, तपशीलांसाठी पूरक टीप 6 पहा) - स्मिथ आणि इतरांनी उल्लेख केलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा - पूर्वीच्या अभ्यासांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या साहित्याच्या विपरीत, ही वैशिष्ट्ये साध्य झाली. 17,20.由于这些एमएलसी等人19 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由于 这些 mlc 的 泄漏 非常 （在在 在 750 V 和 180 ° से 时 < 10-7 A ， 参见 补充 说明 6 中信息））） — 等 人 19 提到 关键 关键 点 相比之下 相比之下 相毋之之之下相比之下 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. Поскольку ток утечки этих MLC очень низкий (<10–7 А при 750 В и 180 °C, см. подробности в дополнительном примечавик) момент, упомянутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. या MLCs चा गळती प्रवाह खूप कमी असल्याने (750 V आणि 180 °C वर <10–7 A, तपशीलांसाठी पूरक टीप 6 पहा) - स्मिथ आणि इतरांनी उल्लेख केलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा. 19 - तुलनेसाठी, ही कामगिरी साध्य झाली.पूर्वीच्या अभ्यासांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या साहित्यावर १७,२०.
स्टर्लिंग सायकललाही (६०० व्ही, २०-९० °से) हीच परिस्थिती लागू करण्यात आली (पूरक टीप ७). DE सायकलच्या निकालांवरून अपेक्षेप्रमाणे, उत्पादन ४१.० mJ होते. स्टर्लिंग सायकलच्या सर्वात उल्लेखनीय वैशिष्ट्यांपैकी एक म्हणजे थर्मोइलेक्ट्रिक इफेक्टद्वारे प्रारंभिक व्होल्टेज वाढवण्याची त्यांची क्षमता. आम्हाला ३९ पर्यंत व्होल्टेज वाढ दिसून आली (१५ व्ही च्या सुरुवातीच्या व्होल्टेजपासून ते ५९० व्ही पर्यंतच्या शेवटच्या व्होल्टेजपर्यंत, पूरक आकृती ७.२ पहा).
या MLC चे आणखी एक वेगळे वैशिष्ट्य म्हणजे ते ज्युल रेंजमध्ये ऊर्जा गोळा करण्यासाठी पुरेसे मोठे मॅक्रोस्कोपिक ऑब्जेक्ट आहेत. म्हणून, आम्ही टोरेलो एट अल.14 ने वर्णन केलेल्या समान समांतर प्लेट डिझाइनचे अनुसरण करून, आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे 7×4 मॅट्रिक्समध्ये, 28 MLC PST 1 मिमी जाडीचा वापर करून एक प्रोटोटाइप हार्वेस्टर (HARV1) तयार केला. मॅनिफोल्डमधील उष्णता वाहून नेणारा डायलेक्ट्रिक द्रव दोन जलाशयांमधील पेरिस्टाल्टिक पंपद्वारे विस्थापित केला जातो जिथे द्रव तापमान स्थिर ठेवले जाते (पद्धत). आकृती 2a मध्ये वर्णन केलेल्या ओल्सन सायकलचा वापर करून 3.1 J पर्यंत गोळा करा, 10°C आणि 125°C वर समऔष्णिक प्रदेश आणि 0 आणि 750 V (195 kV cm-1) वर समऔष्णिक प्रदेश. हे 3.14 J cm-3 च्या ऊर्जा घनतेशी संबंधित आहे. या कंबाईनचा वापर करून, विविध परिस्थितीत मोजमाप घेतले गेले (आकृती 2b). लक्षात घ्या की १.८ J हे ८० °C तापमान श्रेणी आणि ६०० V (१५५ kV cm-१) च्या व्होल्टेजवर मिळवले गेले. हे त्याच परिस्थितीत (२८ × ६५ = १८२० mJ) १ मिमी जाडीच्या PST MLC साठी पूर्वी नमूद केलेल्या ६५ mJ शी चांगले जुळते.
a, ओल्सन सायकलवर चालणाऱ्या २८ MLC PSTs (४ ओळी × ७ स्तंभ) वर आधारित एकत्रित HARV1 प्रोटोटाइपचा प्रायोगिक सेटअप. चारही सायकल पायऱ्यांसाठी, प्रोटोटाइपमध्ये तापमान आणि व्होल्टेज प्रदान केले आहे. संगणक एक पेरिस्टाल्टिक पंप चालवतो जो थंड आणि गरम जलाशय, दोन व्हॉल्व्ह आणि एक पॉवर सोर्स यांच्यामध्ये डायलेक्ट्रिक फ्लुइड फिरवतो. प्रोटोटाइपला पुरवलेल्या व्होल्टेज आणि करंट आणि पॉवर सप्लायमधून कंबाईनच्या तापमानाचा डेटा गोळा करण्यासाठी संगणक थर्मोकपल्स देखील वापरतो. b, वेगवेगळ्या प्रयोगांमध्ये तापमान श्रेणी (X-अक्ष) आणि व्होल्टेज (Y-अक्ष) विरुद्ध आमच्या ४×७ MLC प्रोटोटाइपद्वारे गोळा केलेली ऊर्जा (रंग).
६० PST MLC १ मिमी जाडी आणि १६० PST MLC ०.५ मिमी जाडी (४१.७ ग्रॅम सक्रिय पायरोइलेक्ट्रिक मटेरियल) असलेल्या हार्वेस्टरच्या मोठ्या आवृत्तीने (HARV2) ११.२ J दिले (पूरक टीप ८). १९८४ मध्ये, ऑल्सेनने ३१७ ग्रॅम टिन-डोप्ड Pb(Zr,Ti)O3 कंपाऊंडवर आधारित एक ऊर्जा कापणी यंत्र बनवले जे सुमारे १५० °C तापमानावर ६.२३ J वीज निर्माण करण्यास सक्षम होते (संदर्भ २१). या कंबाईनसाठी, ज्युल श्रेणीमध्ये उपलब्ध असलेले हे एकमेव दुसरे मूल्य आहे. त्याला आम्ही मिळवलेल्या मूल्याच्या निम्म्याहून अधिक आणि गुणवत्तेच्या जवळजवळ सात पट मिळाले. याचा अर्थ HARV2 ची ऊर्जा घनता १३ पट जास्त आहे.
HARV1 चा सायकल कालावधी 57 सेकंद आहे. यामुळे 1 मिमी जाडीच्या MLC सेटच्या 7 स्तंभांच्या 4 ओळींसह 54 मेगावॅट पॉवर निर्माण झाली. ते एक पाऊल पुढे टाकण्यासाठी, आम्ही 0.5 मिमी जाडीच्या PST MLC आणि HARV1 आणि HARV2 सारख्याच सेटअपसह तिसरा कंबाईन (HARV3) तयार केला (पूरक टीप 9). आम्ही 12.5 सेकंदांचा थर्मलायझेशन वेळ मोजला. हे 25 सेकंदांच्या सायकल वेळेशी संबंधित आहे (पूरक आकृती 9). गोळा केलेली ऊर्जा (47 mJ) प्रति MLC 1.95 mW ची विद्युत शक्ती देते, ज्यामुळे आम्हाला कल्पना करता येते की HARV2 0.55 W (अंदाजे 1.95 mW × 280 PST MLC 0.5 मिमी जाडी) निर्माण करते. याव्यतिरिक्त, आम्ही HARV1 प्रयोगांशी संबंधित फिनाइट एलिमेंट सिम्युलेशन (COMSOL, सप्लिमेंटरी टीप 10 आणि सप्लिमेंटरी टेबल्स 2-4) वापरून उष्णता हस्तांतरण सिम्युलेट केले. मर्यादित घटक मॉडेलिंगमुळे MLC ला 0.2 मिमी पर्यंत पातळ करून, शीतलक म्हणून पाण्याचा वापर करून आणि मॅट्रिक्सला 7 ओळींमध्ये पुनर्संचयित करून समान संख्येच्या PST स्तंभांसाठी जवळजवळ जास्त प्रमाणात (430 mW) पॉवर व्हॅल्यूजचा अंदाज लावणे शक्य झाले. × 4 स्तंभ (याव्यतिरिक्त, टाकी कंबाईनच्या शेजारी असताना 960 mW होते, पूरक आकृती 10b).
या संग्राहकाची उपयुक्तता दाखवण्यासाठी, स्टर्लिंग सायकल एका स्वतंत्र प्रात्यक्षिकावर लागू करण्यात आली ज्यामध्ये उष्णता संग्राहक म्हणून फक्त दोन 0.5 मिमी जाडीचे PST MLC, एक उच्च व्होल्टेज स्विच, स्टोरेज कॅपेसिटरसह कमी व्होल्टेज स्विच, एक DC/DC कन्व्हर्टर, एक कमी पॉवर मायक्रोकंट्रोलर, दोन थर्मोकपल आणि बूस्ट कन्व्हर्टर (पूरक टीप 11) यांचा समावेश होता. सर्किटसाठी स्टोरेज कॅपेसिटर सुरुवातीला 9V वर चार्ज करणे आवश्यक आहे आणि नंतर स्वायत्तपणे चालते तर दोन MLC चे तापमान -5°C ते 85°C पर्यंत असते, येथे 160 सेकंदांच्या चक्रांमध्ये (अनेक चक्रे पूरक टीप 11 मध्ये दर्शविली आहेत). उल्लेखनीय म्हणजे, फक्त 0.3g वजनाचे दोन MLC या मोठ्या प्रणालीला स्वायत्तपणे नियंत्रित करू शकतात. आणखी एक मनोरंजक वैशिष्ट्य म्हणजे कमी व्होल्टेज कन्व्हर्टर 79% कार्यक्षमतेसह 400V ला 10-15V मध्ये रूपांतरित करण्यास सक्षम आहे (पूरक टीप 11 आणि पूरक आकृती 11.3).
शेवटी, आम्ही या MLC मॉड्यूल्सची औष्णिक ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन केले. कार्यक्षमतेचा गुणवत्ता घटक η हा गोळा केलेल्या विद्युत उर्जेच्या Nd च्या घनतेचे पुरवलेल्या उष्णतेच्या घनतेशी गुणोत्तर म्हणून परिभाषित केला जातो (पूरक टीप १२):
आकृती ३अ,ब मध्ये ऑल्सेन सायकलची कार्यक्षमता η आणि प्रमाणबद्ध कार्यक्षमता ηr हे अनुक्रमे ०.५ मिमी जाडीच्या PST MLC च्या तापमान श्रेणीचे कार्य म्हणून दाखवले आहे. दोन्ही डेटा संच १९५ kV cm-१ च्या विद्युत क्षेत्रासाठी दिले आहेत. कार्यक्षमता \(\this\) १.४३% पर्यंत पोहोचते, जी ηr च्या १८% च्या समतुल्य आहे. तथापि, २५ °C ते ३५ °C पर्यंत १० K च्या तापमान श्रेणीसाठी, ηr ४०% पर्यंत मूल्यांपर्यंत पोहोचते (आकृती ३ब मध्ये निळा वक्र). १० K आणि ३०० kV cm-१ (संदर्भ १८) च्या तापमान श्रेणीमध्ये PMN-PT फिल्म्समध्ये (ηr = १९%) रेकॉर्ड केलेल्या NLP मटेरियलसाठी हे ज्ञात मूल्यापेक्षा दुप्पट आहे. PST MLC चे थर्मल हिस्टेरेसिस 5 ते 8 K च्या दरम्यान असल्याने 10 K पेक्षा कमी तापमान श्रेणी विचारात घेतल्या गेल्या नाहीत. कार्यक्षमतेवर फेज ट्रान्झिशन्सचा सकारात्मक परिणाम ओळखणे महत्त्वाचे आहे. खरं तर, η आणि ηr ची इष्टतम मूल्ये जवळजवळ सर्व आकृती 3a, b मध्ये प्रारंभिक तापमान Ti = 25°C वर प्राप्त होतात. हे जवळच्या फेज ट्रान्झिशनमुळे होते जेव्हा कोणतेही फील्ड लागू केले जात नाही आणि या MLC मध्ये क्युरी तापमान TC सुमारे 20 °C असते (पूरक टीप 13).
a,b, तापमान अंतराल ΔTspan वर अवलंबून, 0.5 मिमी जाडीच्या MPC PST साठी 195 kV cm-1 आणि भिन्न प्रारंभिक तापमान Ti, }}\,\)(b) च्या क्षेत्राद्वारे जास्तीत जास्त विद्युतीयतेसाठी ओल्सन चक्राची कार्यक्षमता η आणि प्रमाणित कार्यक्षमता (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot}}.
नंतरच्या निरीक्षणाचे दोन महत्त्वाचे परिणाम आहेत: (१) फील्ड-प्रेरित फेज संक्रमण (पॅराइलेक्ट्रिक ते फेरोइलेक्ट्रिक) होण्यासाठी कोणतेही प्रभावी सायकलिंग TC पेक्षा जास्त तापमानात सुरू झाले पाहिजे; (२) हे साहित्य TC च्या जवळच्या रन वेळेत अधिक कार्यक्षम आहेत. जरी आमच्या प्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात कार्यक्षमता दर्शविली गेली असली तरी, मर्यादित तापमान श्रेणी आम्हाला कार्नोट मर्यादा (\(\डेल्टा T/T\)) मुळे मोठ्या प्रमाणात परिपूर्ण कार्यक्षमता प्राप्त करण्यास अनुमती देत ​​नाही. तथापि, या PST MLCs द्वारे प्रदर्शित केलेली उत्कृष्ट कार्यक्षमता ओल्सेनला समर्थन देते जेव्हा तो उल्लेख करतो की "५० °C आणि २५० °C दरम्यान तापमानावर कार्यरत असलेल्या आदर्श वर्ग २० पुनर्जन्मशील थर्मोइलेक्ट्रिक मोटरची कार्यक्षमता ३०% असू शकते"17. या मूल्यांपर्यंत पोहोचण्यासाठी आणि संकल्पनेची चाचणी घेण्यासाठी, शेबानोव्ह आणि बोरमन यांनी अभ्यासल्याप्रमाणे, वेगवेगळ्या TCs सह डोप केलेले PSTs वापरणे उपयुक्त ठरेल. त्यांनी दाखवून दिले की PST मध्ये TC 3°C (Sb डोपिंग) ते 33°C (Ti डोपिंग) 22 पर्यंत बदलू शकते. म्हणून, आम्ही असे गृहीत धरतो की डोप केलेल्या PST MLC किंवा मजबूत पहिल्या ऑर्डर फेज संक्रमणासह इतर सामग्रीवर आधारित पुढील पिढीचे पायरोइलेक्ट्रिक रीजनरेटर सर्वोत्तम पॉवर हार्वेस्टर्सशी स्पर्धा करू शकतात.
या अभ्यासात, आम्ही PST पासून बनवलेल्या MLC चा अभ्यास केला. या उपकरणांमध्ये Pt आणि PST इलेक्ट्रोडची मालिका असते, ज्यामध्ये अनेक कॅपेसिटर समांतर जोडलेले असतात. PST निवडण्यात आले कारण ते एक उत्कृष्ट EC मटेरियल आहे आणि म्हणूनच एक संभाव्यतः उत्कृष्ट NLP मटेरियल आहे. ते २० °C च्या आसपास एक तीक्ष्ण प्रथम-क्रम फेरोइलेक्ट्रिक-पॅराइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण प्रदर्शित करते, जे दर्शविते की त्याचे एन्ट्रॉपी बदल आकृती १ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे आहेत. EC13,14 उपकरणांसाठी समान MLC चे पूर्णपणे वर्णन केले आहे. या अभ्यासात, आम्ही १०.४ × ७.२ × १ mm³ आणि १०.४ × ७.२ × ०.५ mm³ MLC वापरले. १ मिमी आणि ०.५ मिमी जाडी असलेले MLC अनुक्रमे ३८.६ µm जाडी असलेल्या PST च्या १९ आणि ९ थरांपासून बनवले गेले. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, आतील PST थर २.०५ µm जाडीच्या प्लॅटिनम इलेक्ट्रोडमध्ये ठेवण्यात आला होता. या MLCs च्या डिझाइनवरून असे गृहीत धरले जाते की 55% PSTs सक्रिय आहेत, जे इलेक्ट्रोडमधील भागाशी संबंधित आहेत (पूरक टीप 1). सक्रिय इलेक्ट्रोड क्षेत्र 48.7 mm2 होते (पूरक तक्ता 5). MLC PST सॉलिड फेज रिअॅक्शन आणि कास्टिंग पद्धतीने तयार केले गेले होते. तयारी प्रक्रियेचे तपशील मागील लेखात वर्णन केले आहेत14. PST MLC आणि मागील लेखातील फरकांपैकी एक म्हणजे B-साइट्सचा क्रम, जो PST मध्ये EC च्या कामगिरीवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करतो. PST MLC च्या B-साइट्सचा क्रम 0.75 आहे (पूरक टीप 2) जो 1400°C वर सिंटरिंग करून आणि त्यानंतर 1000°C वर शेकडो तासांच्या अॅनिलिंगद्वारे प्राप्त होतो. PST MLC बद्दल अधिक माहितीसाठी, पूरक नोट्स 1-3 आणि पूरक तक्ता 5 पहा.
या अभ्यासाची मुख्य संकल्पना ओल्सन सायकलवर आधारित आहे (आकृती १). अशा सायकलसाठी, आपल्याला एक गरम आणि थंड जलाशय आणि विविध MLC मॉड्यूल्समधील व्होल्टेज आणि करंटचे निरीक्षण आणि नियंत्रण करण्यास सक्षम वीज पुरवठा आवश्यक आहे. या थेट चक्रांमध्ये दोन भिन्न कॉन्फिगरेशन वापरले गेले, म्हणजे (१) लिंकम मॉड्यूल्स जे कीथली २४१० पॉवर सोर्सशी जोडलेले एक MLC गरम आणि थंड करतात आणि (२) त्याच सोर्स सोर्स एनर्जीच्या समांतर तीन प्रोटोटाइप (HARV1, HARV2 आणि HARV3). नंतरच्या प्रकरणात, डायलेक्ट्रिक फ्लुइड (सिग्मा अल्ड्रिचकडून खरेदी केलेले २५°C वर ५ cP च्या स्निग्धतेसह सिलिकॉन तेल) दोन जलाशयांमध्ये (गरम आणि थंड) आणि MLC दरम्यान उष्णता विनिमय करण्यासाठी वापरला गेला. थर्मल रिझर्व्होअरमध्ये डायलेक्ट्रिक फ्लुइडने भरलेला आणि थर्मल प्लेटच्या वर ठेवलेला काचेचा कंटेनर असतो. कोल्ड स्टोरेजमध्ये पाणी आणि बर्फाने भरलेल्या मोठ्या प्लास्टिक कंटेनरमध्ये डायलेक्ट्रिक फ्लुइड असलेल्या द्रव नळ्यांसह वॉटर बाथ असतो. एका जलाशयातून दुसऱ्या जलाशयात द्रव योग्यरित्या स्विच करण्यासाठी कंबाईनच्या प्रत्येक टोकाला दोन तीन-मार्गी पिंच व्हॉल्व्ह (बायो-केम फ्लुइडिक्सकडून खरेदी केलेले) ठेवण्यात आले होते (आकृती 2a). PST-MLC पॅकेज आणि शीतलक यांच्यातील थर्मल समतोल सुनिश्चित करण्यासाठी, इनलेट आणि आउटलेट थर्मोकपल्स (PST-MLC पॅकेजच्या शक्य तितक्या जवळ) समान तापमान दाखवेपर्यंत सायकल कालावधी वाढविण्यात आला. पायथॉन स्क्रिप्ट योग्य ओल्सन सायकल चालविण्यासाठी सर्व उपकरणे (सोर्स मीटर, पंप, व्हॉल्व्ह आणि थर्मोकपल्स) व्यवस्थापित आणि समक्रमित करते, म्हणजेच सोर्स मीटर चार्ज झाल्यानंतर कूलंट लूप PST स्टॅकमधून सायकलिंग सुरू करतो जेणेकरून ते दिलेल्या ओल्सन सायकलसाठी इच्छित लागू व्होल्टेजवर गरम होतील.
पर्यायीरित्या, आम्ही अप्रत्यक्ष पद्धतींनी एकत्रित केलेल्या ऊर्जेच्या या थेट मोजमापांची पुष्टी केली आहे. या अप्रत्यक्ष पद्धती वेगवेगळ्या तापमानांवर गोळा केलेल्या विद्युत विस्थापन (D) - विद्युत क्षेत्र (E) फील्ड लूपवर आधारित आहेत आणि दोन DE लूपमधील क्षेत्रफळ मोजून, आकृती 2 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे किती ऊर्जा गोळा केली जाऊ शकते याचा अचूक अंदाज लावता येतो. .1b. हे DE लूप कीथली सोर्स मीटर वापरून देखील गोळा केले जातात.
संदर्भामध्ये वर्णन केलेल्या डिझाइननुसार अठ्ठावीस १ मिमी जाडीचे PST MLC ४-पंक्ती, ७-स्तंभांच्या समांतर प्लेट स्ट्रक्चरमध्ये एकत्र केले गेले. १४. PST-MLC ओळींमधील द्रव अंतर ०.७५ मिमी आहे. PST MLC च्या कडांभोवती द्रव स्पेसर म्हणून दुहेरी बाजू असलेला टेपच्या पट्ट्या जोडून हे साध्य केले जाते. PST MLC इलेक्ट्रोड लीड्सच्या संपर्कात असलेल्या चांदीच्या इपॉक्सी ब्रिजसह समांतरपणे विद्युतरित्या जोडलेले आहे. त्यानंतर, वीज पुरवठ्याशी जोडण्यासाठी इलेक्ट्रोड टर्मिनल्सच्या प्रत्येक बाजूला चांदीच्या इपॉक्सी रेझिनने तारा चिकटवल्या गेल्या. शेवटी, संपूर्ण रचना पॉलीओलेफिन होजमध्ये घाला. योग्य सीलिंग सुनिश्चित करण्यासाठी नंतरचे फ्लुइड ट्यूबला चिकटवले जाते. शेवटी, इनलेट आणि आउटलेट द्रव तापमानाचे निरीक्षण करण्यासाठी PST-MLC स्ट्रक्चरच्या प्रत्येक टोकाला ०.२५ मिमी जाडीचे K-प्रकारचे थर्मोकपल्स बांधले गेले. हे करण्यासाठी, नळी प्रथम छिद्रित करणे आवश्यक आहे. थर्मोकपल्स स्थापित केल्यानंतर, सील पुनर्संचयित करण्यासाठी थर्मोकपल्स होज आणि वायरमध्ये पूर्वीसारखेच चिकटवता लावा.
आठ वेगवेगळे प्रोटोटाइप तयार करण्यात आले होते, त्यापैकी चारमध्ये ५ स्तंभ आणि ८ ओळींसह समांतर प्लेट्स म्हणून वितरित केलेले ४० ०.५ मिमी जाडीचे MLC PST होते आणि उर्वरित चारमध्ये प्रत्येकी १५ १ मिमी जाडीचे MLC PST होते. ३-स्तंभ × ५-पंक्ती समांतर प्लेट स्ट्रक्चरमध्ये. वापरलेल्या PST MLC ची एकूण संख्या २२० होती (१६० ०.५ मिमी जाडी आणि ६० PST MLC १ मिमी जाडी). आम्ही या दोन उपयुनिट्सना HARV2_160 आणि HARV2_60 म्हणतो. प्रोटोटाइप HARV2_160 मधील द्रव अंतरामध्ये ०.२५ मिमी जाडीचे दोन दुहेरी बाजूचे टेप असतात ज्यांच्यामध्ये ०.२५ मिमी जाडीचा वायर असतो. HARV2_60 प्रोटोटाइपसाठी, आम्ही तीच प्रक्रिया पुन्हा केली, परंतु ०.३८ मिमी जाडीचा वायर वापरला. सममितीसाठी, HARV2_160 आणि HARV2_60 चे स्वतःचे द्रव सर्किट, पंप, व्हॉल्व्ह आणि थंड बाजू आहेत (पूरक टीप 8). दोन HARV2 युनिट्स फिरत्या चुंबकांसह दोन गरम प्लेट्सवर एक उष्णता जलाशय, 3 लिटर कंटेनर (30 सेमी x 20 सेमी x 5 सेमी) सामायिक करतात. सर्व आठ वैयक्तिक प्रोटोटाइप समांतरपणे विद्युतरित्या जोडलेले आहेत. HARV2_160 आणि HARV2_60 उपयुनिट्स ओल्सन सायकलमध्ये एकाच वेळी कार्य करतात ज्यामुळे 11.2 J ऊर्जा उत्पादन होते.
द्रव वाहून जाण्यासाठी जागा तयार करण्यासाठी दोन्ही बाजूंनी दुहेरी बाजू असलेला टेप आणि वायरसह ०.५ मिमी जाडीचा PST MLC पॉलीओलेफिन नळीमध्ये ठेवा. त्याच्या लहान आकारामुळे, प्रोटोटाइप गरम किंवा थंड जलाशय झडपाजवळ ठेवण्यात आला होता, ज्यामुळे सायकलचा वेळ कमीत कमी झाला.
PST MLC मध्ये, हीटिंग ब्रँचवर स्थिर व्होल्टेज लागू करून एक स्थिर विद्युत क्षेत्र लागू केले जाते. परिणामी, एक नकारात्मक थर्मल करंट तयार होतो आणि ऊर्जा साठवली जाते. PST MLC गरम केल्यानंतर, फील्ड काढून टाकले जाते (V = 0), आणि त्यात साठवलेली ऊर्जा स्त्रोत काउंटरवर परत केली जाते, जी गोळा केलेल्या उर्जेच्या आणखी एका योगदानाशी संबंधित आहे. शेवटी, व्होल्टेज V = 0 लागू करून, MLC PSTs त्यांच्या सुरुवातीच्या तापमानात थंड केले जातात जेणेकरून चक्र पुन्हा सुरू होऊ शकेल. या टप्प्यावर, ऊर्जा गोळा केली जात नाही. आम्ही Keithley 2410 SourceMeter वापरून Olsen सायकल चालवली, PST MLC ला व्होल्टेज स्रोतापासून चार्ज केले आणि वर्तमान जुळणी योग्य मूल्यावर सेट केली जेणेकरून विश्वसनीय ऊर्जा गणनासाठी चार्जिंग टप्प्यात पुरेसे बिंदू गोळा केले जातील.
स्टर्लिंग सायकलमध्ये, PST MLCs ला व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये प्रारंभिक विद्युत क्षेत्र मूल्यावर (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0) चार्ज केले जात असे, जे इच्छित अनुपालन करंट होते जेणेकरून चार्जिंग चरण सुमारे 1 सेकंद घेते (आणि उर्जेच्या विश्वसनीय गणनासाठी पुरेसे बिंदू गोळा केले जातात) आणि थंड तापमान. स्टर्लिंग सायकलमध्ये, PST MLCs ला व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये प्रारंभिक विद्युत क्षेत्र मूल्यावर (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0) चार्ज केले जात असे, जे इच्छित अनुपालन करंट होते जेणेकरून चार्जिंग चरण सुमारे 1 सेकंद घेते (आणि उर्जेच्या विश्वसनीय गणनासाठी पुरेसे बिंदू गोळा केले जातात) आणि थंड तापमान. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении электрического поля (начальное значении электрического поля), Virginia податливом токе, так что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное количество точек для надежного расодя занимает) температура. स्टर्लिंग पीएसटी एमएलसी सायकलमध्ये, त्यांना व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये विद्युत क्षेत्राच्या प्रारंभिक मूल्यावर (प्रारंभिक व्होल्टेज व्ही > ०), इच्छित उत्पन्न प्रवाहावर चार्ज केले गेले, जेणेकरून चार्जिंग स्टेजला सुमारे १ सेकंद लागतात (आणि विश्वासार्ह ऊर्जा गणनासाठी पुरेसे बिंदू गोळा केले जातात) आणि थंड तापमान.在斯特林循环中, PST MLC 在电压源模式下以初始电场值（初始电压Vi > 0）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. मास्टर सायकलमध्ये, व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये PST MLC ला प्रारंभिक विद्युत क्षेत्र मूल्यावर (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0) चार्ज केले जाते, जेणेकरून आवश्यक अनुपालन करंट चार्जिंग चरणासाठी सुमारे 1 सेकंद लागतो (आणि आम्ही विश्वसनीयरित्या गणना करण्यासाठी पुरेसे बिंदू गोळा केले (ऊर्जा) आणि कमी तापमान). В цикле Стирлинга PST MLC заряжается в режиме источника напряжения с начальным значением электрического поля (начальяноем), требуемый ток податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 с эnergiю) आणि низкие तापमान. स्टर्लिंग सायकलमध्ये, PST MLC विद्युत क्षेत्राच्या प्रारंभिक मूल्यासह व्होल्टेज स्त्रोत मोडमध्ये चार्ज केला जातो (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0), आवश्यक अनुपालन प्रवाह असा असतो की चार्जिंग स्टेजला सुमारे 1 सेकंद लागतात (आणि उर्जेची विश्वसनीय गणना करण्यासाठी पुरेसे बिंदू गोळा केले जातात) आणि कमी तापमान.PST MLC गरम होण्यापूर्वी, I = 0 mA चा जुळणारा प्रवाह लागू करून सर्किट उघडा (आपला मोजणारा स्रोत हाताळू शकणारा किमान जुळणारा प्रवाह 10 nA आहे). परिणामी, MJK च्या PST मध्ये एक चार्ज राहतो आणि नमुना गरम होताना व्होल्टेज वाढतो. I = 0 mA असल्याने आर्म BC मध्ये ऊर्जा गोळा होत नाही. उच्च तापमानापर्यंत पोहोचल्यानंतर, MLT FT मधील व्होल्टेज वाढते (काही प्रकरणांमध्ये 30 पट जास्त, अतिरिक्त आकृती 7.2 पहा), MLK FT डिस्चार्ज होतो (V = 0), आणि त्यांच्यामध्ये विद्युत ऊर्जा साठवली जाते जितकी ते प्रारंभिक चार्ज असतात. समान विद्युत प्रवाह पत्रव्यवहार मीटर-स्रोतावर परत केला जातो. व्होल्टेज वाढीमुळे, उच्च तापमानात साठवलेली ऊर्जा सायकलच्या सुरुवातीला प्रदान केलेल्यापेक्षा जास्त असते. परिणामी, उष्णता विजेमध्ये रूपांतरित करून ऊर्जा मिळवली जाते.
आम्ही PST MLC वर लागू केलेल्या व्होल्टेज आणि करंटचे निरीक्षण करण्यासाठी Keithley 2410 SourceMeter वापरला. Keithley च्या सोर्स मीटर, \ (E = {\int }_{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas))}\left(t\ right){V}_{{\rm{meas}}}(t)\) द्वारे वाचलेल्या व्होल्टेज आणि करंटच्या गुणाकाराचे एकत्रीकरण करून संबंधित ऊर्जा मोजली जाते, जिथे τ हा कालावधीचा कालावधी आहे. आपल्या ऊर्जा वक्रवर, सकारात्मक ऊर्जा मूल्यांचा अर्थ MLC PST ला आपल्याला द्यावी लागणारी ऊर्जा आहे आणि नकारात्मक मूल्यांचा अर्थ आपण त्यातून काढत असलेली ऊर्जा आणि म्हणून प्राप्त होणारी ऊर्जा आहे. दिलेल्या संकलन चक्रासाठी सापेक्ष शक्ती संपूर्ण चक्राच्या कालावधी τ ने गोळा केलेल्या ऊर्जेचे विभाजन करून निश्चित केली जाते.
सर्व डेटा मुख्य मजकुरात किंवा अतिरिक्त माहितीमध्ये सादर केला आहे. पत्रे आणि साहित्यासाठीच्या विनंत्या या लेखासोबत प्रदान केलेल्या एटी किंवा ईडी डेटाच्या स्रोताकडे निर्देशित केल्या पाहिजेत.
अँडो ज्युनियर, ओहायो, मारन, एएलओ आणि हेनाओ, एनसी ऊर्जा साठवणुकीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजनरेटर्सच्या विकासाचा आणि अनुप्रयोगांचा आढावा. अँडो ज्युनियर, ओहायो, मारन, एएलओ आणि हेनाओ, एनसी ऊर्जा साठवणुकीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजनरेटर्सच्या विकासाचा आणि अनुप्रयोगांचा आढावा.अँडो ज्युनियर, ओहायो, मारन, एएलओ आणि हेनाओ, एनसी ऊर्जा साठवणुकीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजनरेटर्सच्या विकासाचा आणि वापराचा आढावा. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC 回顾用于能量收集的热电微型发电机的开发和应用. अँडो ज्युनियर, ओएच, मारन, एएलओ आणि हेनाओ, एनसीअँडो ज्युनियर, ओहायो, मारन, एएलओ आणि हेनाओ, एनसी हे ऊर्जा साठवणुकीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजनरेटरच्या विकास आणि वापराचा विचार करत आहेत.रिज्युम. सपोर्ट. एनर्जी रेव्ह. ९१, ३७६–३९३ (२०१८).
पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिंके, डब्ल्यूसी फोटोव्होल्टेइक साहित्य: वर्तमान कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने. पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिंके, डब्ल्यूसी फोटोव्होल्टेइक साहित्य: वर्तमान कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने.पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईके, एहरलर, बी. आणि सिंक, व्हीके फोटोव्होल्टेइक साहित्य: सध्याची कामगिरी आणि भविष्यातील आव्हाने. पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिंक, डब्ल्यूसी 光伏材料：目前的效率和未来的挑战. पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिंके, डब्ल्यूसी सौर साहित्य: सध्याची कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने.पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईके, एहरलर, बी. आणि सिंक, व्हीके फोटोव्होल्टेइक साहित्य: सध्याची कामगिरी आणि भविष्यातील आव्हाने.विज्ञान ३५२, aad४४२४ (२०१६).
सॉन्ग, के., झाओ, आर., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय. एकाच वेळी तापमान आणि दाब संवेदनासाठी स्व-चालित पायरो-पायझोइलेक्ट्रिक प्रभाव. सॉन्ग, के., झाओ, आर., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय. एकाच वेळी तापमान आणि दाब संवेदनासाठी स्वयं-चालित पायरो-पायझोइलेक्ट्रिक प्रभाव.सॉन्ग के., झाओ आर., वांग झेडएल आणि यान यू. तापमान आणि दाबाच्या स्वायत्त एकाच वेळी मापनासाठी एकत्रित पायरोपीझोइलेक्ट्रिक प्रभाव. गाणे, के., झाओ, आर., वांग, झेडएल आणि यांग, वाई. 用于自供电同时温度和压力传感的联合热压电效应. सॉन्ग, के., झाओ, आर., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय. तापमान आणि दाबाबरोबरच स्वयं-शक्तीसाठी.सॉन्ग के., झाओ आर., वांग झेडएल आणि यान यू. तापमान आणि दाबाच्या स्वायत्त एकाच वेळी मापनासाठी एकत्रित थर्मोपीझोइलेक्ट्रिक प्रभाव.फॉरवर्ड. अल्मा मॅटर ३१, १९०२८३१ (२०१९).
सेबाल्ड, जी., प्रुवोस्ट, एस. आणि ग्योमर, डी. रिलेक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिकमध्ये एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक सायकलवर आधारित ऊर्जा संकलन. सेबाल्ड, जी., प्रुवोस्ट, एस. आणि ग्योमर, डी. रिलेक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिकमध्ये एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक सायकलवर आधारित ऊर्जा संकलन.सेबाल्ड जी., प्रोव्होस्ट एस. आणि ग्योमर डी. रिलेक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिक्समध्ये पायरोइलेक्ट्रिक एरिक्सन सायकलवर आधारित ऊर्जा संकलन.सेबाल्ड जी., प्रोव्होस्ट एस. आणि ग्योमर डी. एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक सायकलिंगवर आधारित रिलॅक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिक्समध्ये ऊर्जा साठवण. स्मार्ट अल्मा मेटर. रचना. १७, १५०१२ (२००७).
अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रॉलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, क्यू. आणि व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू घन-स्थिती इलेक्ट्रोथर्मल ऊर्जा इंटरकन्व्हर्जनसाठी पुढील पिढीतील इलेक्ट्रोकॅलोरिक आणि पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य. अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रॉलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, क्यू. आणि व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू घन-स्थिती इलेक्ट्रोथर्मल ऊर्जा इंटरकन्व्हर्जनसाठी पुढील पिढीतील इलेक्ट्रोकॅलोरिक आणि पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следующего поколения да дующего преобразования твердотельной электротермической энергии. अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रॉलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, क्यू. आणि व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू घन स्थिती इलेक्ट्रोथर्मल ऊर्जा इंटरकन्व्हर्जनसाठी पुढील पिढीतील इलेक्ट्रोकॅलोरिक आणि पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW 用于固态电热能相互转换的下一代电热和热金。 अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रॉलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, क्यू. आणि व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следующего поколения да дующего преобразования твердотельной электротермической энергии. अल्पे, एसपी, मॅन्टेस, जे., ट्रॉलियर-मॅककिन्स्ट्री, एस., झांग, क्यू. आणि व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू घन स्थिती इलेक्ट्रोथर्मल ऊर्जा इंटरकन्व्हर्जनसाठी पुढील पिढीतील इलेक्ट्रोकॅलोरिक आणि पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य.लेडी बुल. ३९, १०९९–११०९ (२०१४).
झांग, के., वांग, वाय., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटर्सच्या कामगिरीचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी मानक आणि गुणवत्तेचा आकडा. झांग, के., वांग, वाय., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटर्सच्या कामगिरीचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी मानक आणि गुणवत्तेचा आकडा.झांग, के., वांग, वाय., वांग, झेडएल आणि यांग, यू. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटर्सच्या कामगिरीचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी एक मानक आणि गुणवत्ता स्कोअर. झांग, के., वांग, वाई., वांग, झेडएल आणि यांग, वाई. 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, वाई., वांग, झेडएल आणि यांग, वाई.झांग, के., वांग, वाय., वांग, झेडएल आणि यांग, यू. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटरच्या कामगिरीचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी निकष आणि कामगिरीचे मापदंड.नॅनो एनर्जी ५५, ५३४–५४० (२०१९).
क्रॉसली, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथुर, एनडी. फील्ड व्हेरिएशनद्वारे खऱ्या पुनरुत्पादनासह लीड स्कॅन्डियम टँटालेटमध्ये इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलिंग सायकल. क्रॉसली, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथुर, एनडी. फील्ड व्हेरिएशनद्वारे खऱ्या पुनरुत्पादनासह लीड स्कॅन्डियम टँटालेटमध्ये इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलिंग सायकल.क्रॉसली, एस., नायर, बी., वॅटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथुर, एनडी. फील्ड मॉडिफिकेशनद्वारे खऱ्या पुनरुत्पादनासह लीड-स्कॅन्डियम टँटालेटमध्ये इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलिंग सायकल. क्रॉसले, 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。 क्रॉसले, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी. टँटलम 酸钪钪钪钪钪钪钪电求的电池水水水水水在电影在线电影.क्रॉसली, एस., नायर, बी., वॅटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथुर, एनडी. फील्ड रिव्हर्सलद्वारे खऱ्या पुनरुत्पादनासाठी स्कॅन्डियम-लीड टँटालेटचे इलेक्ट्रोथर्मल कूलिंग सायकल.भौतिकशास्त्र रेव्ह. एक्स ९, ४१००२ (२०१९).
मोया, एक्स., कर-नारायण, एस. आणि माथुर, एनडी फेरोइक फेज ट्रान्झिशन्स जवळील कॅलरी सामग्री. मोया, एक्स., कर-नारायण, एस. आणि माथुर, एनडी फेरोइक फेज ट्रान्झिशन्स जवळील कॅलरी सामग्री.मोया, एक्स., कर-नारायण, एस. आणि माथुर, एनडी. फेरॉइड फेज संक्रमणाजवळील उष्मांकीय पदार्थ. मोया, एक्स., कर-नारायण, एस. आणि माथूर, एनडी 铁质相变附近的热量材料. मोया, एक्स., कर-नारायण, एस. आणि माथुर, एनडी फेरस धातूशास्त्राजवळील औष्णिक साहित्य.मोया, एक्स., कर-नारायण, एस. आणि माथुर, एनडी. लोह टप्प्यातील संक्रमणाजवळील थर्मल मटेरियल.नॅट. alma mater 13, 439–450 (2014).
मोया, एक्स. आणि माथुर, एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी कॅलरी साहित्य. मोया, एक्स. आणि माथुर, एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी कॅलरी साहित्य.मोया, एक्स. आणि माथुर, एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी औष्णिक साहित्य. मोया, एक्स आणि माथूर, एनडी 用于冷却和加热的热量材料. मोया, एक्स. आणि माथुर, एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी औष्णिक साहित्य.मोया एक्स. आणि माथुर एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी थर्मल मटेरियल.विज्ञान ३७०, ७९७–८०३ (२०२०).
टोरेलो, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलर: एक पुनरावलोकन. टोरेलो, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलर: एक पुनरावलोकन.टोरेलो, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोकॅलोरिक चिलर्स: एक पुनरावलोकन. टोरेलो, ए. आणि डिफे, ई. 电热冷却器：评论. टोरेलो, ए. आणि डिफे, ई. 电热冷却器：评论.टोरेलो, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोथर्मल कूलर: एक पुनरावलोकन.प्रगत. इलेक्ट्रॉनिक. अल्मा मॅटर. ८. २१०१०३१ (२०२२).
नुचोकग्वे, वाय. आणि इतर. अत्यंत क्रमबद्ध स्कॅन्डियम-स्कॅन्डियम-लीडमध्ये इलेक्ट्रोकॅलोरिक पदार्थाची प्रचंड ऊर्जा कार्यक्षमता. राष्ट्रीय संवाद. १२, ३२९८ (२०२१).
नायर, बी. आणि इतर. ऑक्साईड मल्टीलेयर कॅपेसिटरचा इलेक्ट्रोथर्मल प्रभाव विस्तृत तापमान श्रेणीवर मोठा असतो. नेचर ५७५, ४६८–४७२ (२०१९).
टोरेलो, ए. आणि इतर. इलेक्ट्रोथर्मल रीजनरेटर्समध्ये प्रचंड तापमान श्रेणी. विज्ञान 370, 125–129 (2020).
वांग, वाय. आणि इतर. उच्च कार्यक्षमता सॉलिड स्टेट इलेक्ट्रोथर्मल कूलिंग सिस्टम. विज्ञान 370, 129–133 (2020).
मेंग, वाय. आणि इतर. मोठ्या तापमान वाढीसाठी कॅस्केड इलेक्ट्रोथर्मल कूलिंग डिव्हाइस. राष्ट्रीय ऊर्जा 5, 996–1002 (2020).
ऑल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी. उच्च कार्यक्षमता उष्णतेचे विद्युत उर्जेशी संबंधित पायरोइलेक्ट्रिक मापनांमध्ये थेट रूपांतरण. ऑल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी उष्णतेचे विद्युत उर्जेशी संबंधित पायरोइलेक्ट्रिक मापनांमध्ये उच्च कार्यक्षमता थेट रूपांतरण.ऑल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी पायरोइलेक्ट्रिक मापनांशी संबंधित उष्णतेचे विद्युत उर्जेमध्ये अत्यंत कार्यक्षम थेट रूपांतर. 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. ऑल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडीऑल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी पायरोइलेक्ट्रिक मापनांशी संबंधित उष्णतेचे वीजमध्ये कार्यक्षम थेट रूपांतर.फेरोइलेक्ट्रिक्स ४०, १७–२७ (१९८२).
पांड्या, एस. आणि इतर. पातळ आरामदायी फेरोइलेक्ट्रिक फिल्म्समध्ये ऊर्जा आणि शक्ती घनता. राष्ट्रीय अल्मा मेटर. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (२०१८).
स्मिथ, एएन आणि हॅनरहान, बीएम कॅस्केडेड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत नुकसानांचे अनुकूलन. स्मिथ, एएन आणि हॅनरहान, बीएम कॅस्केडेड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत नुकसानांचे अनुकूलन.स्मिथ, एएन आणि हॅनरहान, बीएम कॅस्केडेड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत नुकसान ऑप्टिमायझेशन. स्मिथ, एएन आणि हनराहन, बीएम 级联热释电转换：优化铁电相变和电损耗. स्मिथ, एएन आणि हॅनरहान, बीएमस्मिथ, एएन आणि हॅनरहान, बीएम कॅस्केडेड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत नुकसानांचे ऑप्टिमायझेशन.जे. अनुप्रयोग. भौतिकशास्त्र. १२८, २४१०३ (२०२०).
होच, एसआर थर्मल एनर्जीचे विजेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी फेरोइलेक्ट्रिक पदार्थांचा वापर. प्रक्रिया. आयईईई ५१, ८३८–८४५ (१९६३).
ऑल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. कॅस्केडेड पायरोइलेक्ट्रिक एनर्जी कन्व्हर्टर. ऑल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. कॅस्केडेड पायरोइलेक्ट्रिक एनर्जी कन्व्हर्टर.ऑल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक पॉवर कन्व्हर्टर. ओल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि दुले, जे. 级联热释电能量转换器. ओल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि दुले, जे. 级联热释电能量转换器.ऑल्सेन, आरबी, ब्रुनो, डीए, ब्रिस्को, जेएम आणि डुलिया, जे. कॅस्केडेड पायरोइलेक्ट्रिक पॉवर कन्व्हर्टर.फेरोइलेक्ट्रिक्स ५९, २०५–२१९ (१९८४).
शेबानोव्ह, एल. आणि बोरमन, के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलरी प्रभावासह शिसे-स्कॅन्डियम टॅन्टलेट घन द्रावणांवर. शेबानोव्ह, एल. आणि बोरमन, के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलरी प्रभावासह शिसे-स्कॅन्डियम टॅन्टलेट घन द्रावणांवर.शेबानोव्ह एल. आणि बोरमन के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक प्रभाव असलेल्या लीड-स्कॅन्डियम टॅंटलेटच्या घन द्रावणांवर. शेबानोव, 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.शेबानोव्ह एल. आणि बोरमन के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक प्रभाव असलेल्या स्कॅन्डियम-लीड-स्कॅन्डियम घन द्रावणांवर.फेरोइलेक्ट्रिक्स १२७, १४३–१४८ (१९९२).
एमएलसी तयार करण्यात मदत केल्याबद्दल आम्ही एन. फुरुसावा, वाय. इनोऊ आणि के. होंडा यांचे आभार मानतो. पीएल, एटी, वायएन, एए, जेएल, यूपी, व्हीके, ओबी आणि ईडी. कॅमेलहेट सी१७/एमएस/११७०३६९१/डेफे, मासेना प्राइड/१५/१०९३५४०४/डेफे- सिबेंट्रिट, थर्मोडिमॅट सी२०/एमएस/१४७१८०७१/डेफे आणि ब्रिजेस२०२१/एमएस/१६२८२३०२/सीकोहा/डेफे द्वारे या कामाला पाठिंबा दिल्याबद्दल लक्झेंबर्ग नॅशनल रिसर्च फाउंडेशन (एफएनआर) चे आभार.
साहित्य संशोधन आणि तंत्रज्ञान विभाग, लक्झेंबर्ग तंत्रज्ञान संस्था (LIST), बेलवॉयर, लक्झेंबर्ग