विजेचे शाश्वत स्रोत उपलब्ध करून देणे हे या शतकातील सर्वात महत्त्वाचे आव्हान आहे. थर्मोइलेक्ट्रिक 1, फोटोव्होल्टेइक2 आणि थर्मोफोटोव्होल्टाइक्स3 यासह ऊर्जा कापणीच्या सामग्रीमधील संशोधन क्षेत्रे या प्रेरणांमधून उद्भवतात. जरी आपल्याकडे जौल श्रेणीमध्ये उर्जेची साठवण करण्यास सक्षम असलेली सामग्री आणि उपकरणे नसली तरी, विद्युत उर्जेचे नियतकालिक तापमान बदलांमध्ये रूपांतर करू शकणारे पायरोइलेक्ट्रिक मटेरियल सेन्सर 4 आणि एनर्जी हार्वेस्टर्स 5,6,7 मानले जातात. येथे आम्ही 42 ग्रॅम लीड स्कॅन्डियम टँटालेटपासून बनवलेल्या मल्टीलेयर कॅपेसिटरच्या रूपात मॅक्रोस्कोपिक थर्मल एनर्जी हार्वेस्टर विकसित केले आहे, जे प्रति थर्मोडायनामिक सायकलमध्ये 11.2 J विद्युत ऊर्जा तयार 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 दोन मॉड्यूल एम्बेडेड मायक्रोकंट्रोलर आणि तापमान सेन्सरसह स्वायत्त ऊर्जा काढणी यंत्रांना सतत उर्जा देण्यासाठी पुरेसे आहेत. शेवटी, आम्ही दाखवतो की 10 के तापमान श्रेणीसाठी, हे मल्टीलेअर कॅपेसिटर 40% कार्नोट कार्यक्षमतेपर्यंत पोहोचू शकतात. हे गुणधर्म (1) उच्च कार्यक्षमतेसाठी फेरोइलेक्ट्रिक फेज बदल, (2) नुकसान टाळण्यासाठी कमी गळती करंट आणि (3) उच्च ब्रेकडाउन व्होल्टेजमुळे आहेत. हे मॅक्रोस्कोपिक, स्केलेबल आणि कार्यक्षम पायरोइलेक्ट्रिक पॉवर हार्वेस्टर थर्मोइलेक्ट्रिक पॉवर निर्मितीची पुनर्कल्पना करत आहेत.
थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्रीसाठी आवश्यक असलेल्या अवकाशीय तापमान ग्रेडियंटच्या तुलनेत, थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्रीच्या ऊर्जेची साठवण करण्यासाठी वेळोवेळी तापमान सायकलिंगची आवश्यकता असते. याचा अर्थ थर्मोडायनामिक चक्र आहे, ज्याचे वर्णन एन्ट्रॉपी (एस) तापमान (टी) आकृतीद्वारे केले जाते. आकृती 1a नॉन-लिनियर पायरोइलेक्ट्रिक (NLP) मटेरियलचा ठराविक ST प्लॉट दाखवते जे स्कँडियम लीड टँटालेट (PST) मध्ये फील्ड-चालित फेरोइलेक्ट्रिक-पॅराइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण दर्शवते. एसटी आकृतीवरील सायकलचे निळे आणि हिरवे विभाग ओल्सन सायकलमधील रूपांतरित विद्युत ऊर्जेशी संबंधित आहेत (दोन समतापीय आणि दोन समस्थानिक विभाग). येथे आपण समान विद्युत क्षेत्र बदल (फील्ड चालू आणि बंद) आणि तापमान बदल ΔT सह दोन चक्रांचा विचार करतो, जरी भिन्न प्रारंभिक तापमान असले तरीही. हिरवे चक्र फेज संक्रमण प्रदेशात स्थित नाही आणि अशा प्रकारे फेज संक्रमण प्रदेशात स्थित निळ्या चक्रापेक्षा खूपच लहान क्षेत्र आहे. एसटी आकृतीमध्ये, क्षेत्रफळ जितके मोठे असेल तितकी संकलित ऊर्जा जास्त. म्हणून, फेज संक्रमणाने अधिक ऊर्जा गोळा करणे आवश्यक आहे. NLP मध्ये मोठ्या क्षेत्राच्या सायकलिंगची गरज इलेक्ट्रोथर्मल ऍप्लिकेशन्स 9, 10, 11, 12 च्या गरजेसारखीच आहे जिथे PST मल्टीलेयर कॅपेसिटर (MLCs) आणि PVDF-आधारित टेरपॉलिमर्सने अलीकडे उत्कृष्ट रिव्हर्स कार्यप्रदर्शन दाखवले आहे. चक्र 13,14,15,16 मध्ये कूलिंग कार्यप्रदर्शन स्थिती. म्हणून, आम्ही थर्मल एनर्जी हार्वेस्टिंगसाठी स्वारस्य असलेले PST MLC ओळखले आहेत. हे नमुने पद्धतींमध्ये पूर्णपणे वर्णन केले गेले आहेत आणि पूरक नोट्स 1 (स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी), 2 (क्ष-किरण विवर्तन) आणि 3 (कॅलरीमेट्री) मध्ये वैशिष्ट्यीकृत केले आहेत.
अ, फेज संक्रमण दर्शविणाऱ्या एनएलपी सामग्रीवर विद्युत क्षेत्र चालू आणि बंद असलेल्या एन्ट्रॉपी (एस) तापमान (टी) प्लॉटचे स्केच. दोन ऊर्जा संकलन चक्र दोन भिन्न तापमान झोनमध्ये दर्शविले आहेत. निळे आणि हिरवे चक्र अनुक्रमे फेज संक्रमणाच्या आत आणि बाहेर येतात आणि पृष्ठभागाच्या अगदी भिन्न प्रदेशांमध्ये समाप्त होतात. b, दोन DE PST MLC एकध्रुवीय रिंग, 1 मिमी जाडी, 0 आणि 155 kV cm-1 दरम्यान अनुक्रमे 20 °C आणि 90 °C तापमानात मोजली जाते, आणि संबंधित Olsen सायकल. ABCD ही अक्षरे ओल्सन सायकलमधील वेगवेगळ्या राज्यांना सूचित करतात. AB: MLCs 20°C वर 155 kV cm-1 ला आकारले 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. निळा क्षेत्र सायकल सुरू करण्यासाठी आवश्यक इनपुट पॉवरशी संबंधित आहे. नारिंगी क्षेत्र म्हणजे एका चक्रात गोळा केलेली ऊर्जा. c, शीर्ष पॅनेल, व्होल्टेज (काळा) आणि वर्तमान (लाल) विरुद्ध वेळ, त्याच ओल्सन सायकल दरम्यान b प्रमाणेच ट्रॅक केला जातो. दोन इन्सर्ट्स सायकलमधील प्रमुख बिंदूंवर व्होल्टेज आणि करंटचे प्रवर्धन दर्शवतात. खालच्या पॅनेलमध्ये, 1 मिमी जाडीच्या MLC साठी, पिवळे आणि हिरवे वक्र अनुक्रमे संबंधित तापमान आणि ऊर्जा वक्र दर्शवतात. ऊर्जेची गणना शीर्ष पॅनेलवरील वर्तमान आणि व्होल्टेज वक्रांवरून केली जाते. नकारात्मक ऊर्जा संकलित ऊर्जेशी संबंधित आहे. चार आकृत्यांमधील कॅपिटल अक्षरांशी संबंधित पायऱ्या ओल्सन चक्राप्रमाणेच आहेत. सायकल AB'CD स्टर्लिंग सायकलशी संबंधित आहे (अतिरिक्त टीप 7).
जेथे E आणि D हे अनुक्रमे विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत विस्थापन क्षेत्र आहेत. Nd अप्रत्यक्षपणे DE सर्किट (Fig. 1b) वरून किंवा थेट थर्मोडायनामिक चक्र सुरू करून मिळवता येते. 1980s17 मध्ये पायरोइलेक्ट्रिक ऊर्जा गोळा करण्याच्या त्याच्या अग्रगण्य कार्यात ओल्सेनने सर्वात उपयुक्त पद्धतींचे वर्णन केले होते.
अंजीर वर. 1b 0 ते 155 kV cm-1 (600 V) च्या श्रेणीमध्ये अनुक्रमे 20 °C आणि 90 °C वर एकत्रित केलेले 1 मिमी जाडीचे PST-MLC नमुने दोन मोनोपोलर DE लूप दर्शविते. आकृती 1a मध्ये दर्शविलेल्या ओल्सन सायकलद्वारे गोळा केलेल्या ऊर्जेची अप्रत्यक्ष गणना करण्यासाठी या दोन चक्रांचा वापर केला जाऊ शकतो. खरं तर, ओल्सेन सायकलमध्ये दोन आयसोफिल्ड शाखा (येथे, DA शाखेत शून्य क्षेत्र आणि BC शाखेत 155 kV cm-1) आणि दोन समतापीय शाखा (येथे, AB शाखेत 20°С आणि 20°С) असतात. . सीडी शाखेतील सी) सायकल दरम्यान संकलित केलेली ऊर्जा नारिंगी आणि निळ्या प्रदेशांशी संबंधित आहे (EdD इंटिग्रल). संकलित ऊर्जा Nd ही इनपुट आणि आउटपुट उर्जेमधील फरक आहे, म्हणजे अंजीरमधील फक्त नारिंगी क्षेत्र. 1 ब. हे विशिष्ट ओल्सन सायकल 1.78 J cm-3 ची Nd ऊर्जा घनता देते. स्टर्लिंग सायकल हे ओल्सन सायकलला पर्याय आहे (पूरक टीप 7). स्थिर चार्ज स्टेज (ओपन सर्किट) अधिक सहजपणे पोहोचल्यामुळे, अंजीर 1b (सायकल AB'CD) मधून काढलेली ऊर्जा घनता 1.25 J cm-3 पर्यंत पोहोचते. ओल्सन सायकल जे गोळा करू शकते त्यापैकी हे फक्त 70% आहे, परंतु साधी कापणी उपकरणे ते करतात.
याव्यतिरिक्त, आम्ही लिंकम तापमान नियंत्रण स्टेज आणि स्त्रोत मीटर (पद्धत) वापरून PST MLC ऊर्जा देऊन ओल्सन सायकल दरम्यान गोळा केलेली ऊर्जा थेट मोजली. आकृती 1c शीर्षस्थानी आणि संबंधित इनसेटमध्ये त्याच 1 मिमी जाडीच्या PST MLC वर गोळा केलेला विद्युतप्रवाह (लाल) आणि व्होल्टेज (काळा) दर्शवितो ज्याप्रमाणे DE लूप समान ओल्सन चक्रातून जात आहे. वर्तमान आणि व्होल्टेज एकत्रित उर्जेची गणना करणे शक्य करतात आणि वक्र अंजीर मध्ये दर्शविले आहेत. संपूर्ण चक्रात 1c, तळ (हिरवा) आणि तापमान (पिवळा). ABCD ही अक्षरे आकृती 1 मधील त्याच ओल्सन सायकलचे प्रतिनिधित्व करतात. MLC चार्जिंग AB लेग दरम्यान होते आणि कमी विद्युत् प्रवाह (200 µA) वर चालते, त्यामुळे SourceMeter चार्जिंग योग्यरित्या नियंत्रित करू शकते. या स्थिर प्रारंभिक प्रवाहाचा परिणाम असा होतो की व्होल्टेज वक्र (काळा वक्र) नॉन-रेखीय संभाव्य विस्थापन फील्ड D PST (Fig. 1c, टॉप इनसेट) मुळे रेषीय नाही. चार्जिंगच्या शेवटी, MLC (बिंदू B) मध्ये 30 mJ विद्युत ऊर्जा साठवली जाते. MLC नंतर गरम होते आणि व्होल्टेज 600 V वर असताना ऋण प्रवाह (आणि म्हणून नकारात्मक प्रवाह) तयार होतो. 40 s नंतर, तापमान 90 °C च्या पठारावर पोहोचले तेव्हा, या प्रवाहाची भरपाई केली गेली, जरी पायरी नमुना या आयसोफिल्ड दरम्यान सर्किटमध्ये 35 mJ ची विद्युत शक्ती तयार केली जाते (चित्र 1c, शीर्ष मधील दुसरा इनसेट). एमएलसी (शाखा सीडी) वरील व्होल्टेज नंतर कमी केले जाते, परिणामी अतिरिक्त 60 एमजे विद्युतीय कार्य होते. एकूण उत्पादन ऊर्जा 95 mJ आहे. संकलित ऊर्जा ही इनपुट आणि आउटपुट उर्जेमधील 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 सायकलच्या पुनरुत्पादनाची विस्तृतपणे चाचणी केली गेली आहे (पूरक टीप 4). व्होल्टेज आणि तापमानात आणखी वाढ करून, आम्ही 750 V (195 kV cm-1) आणि 175 °C (पूरक टीप 5) तापमान श्रेणीवर 0.5 मिमी जाडीच्या PST MLC मध्ये Olsen सायकल वापरून 4.43 J cm-3 मिळवले. थेट ओल्सन सायकलसाठी साहित्यात नोंदवलेल्या सर्वोत्तम कामगिरीपेक्षा हे चार पटीने मोठे आहे आणि Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1.06 J cm-3)18 (cm .पूरक) च्या पातळ फिल्म्सवर प्राप्त झाले आहे. साहित्यातील अधिक मूल्यांसाठी तक्ता 1). या MLCs (<10−7 A 750 V आणि 180 °C वर, सप्लिमेंटरी टीप 6 मधील तपशील पहा) - स्मिथ एट अल. १९ ने नमूद केलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा - याउलट पूर्वीच्या अभ्यासात वापरलेल्या सामग्रीसाठी 17,20. या MLCs (<10−7 A 750 V आणि 180 °C वर, सप्लिमेंटरी टीप 6 मधील तपशील पहा) - स्मिथ एट अल. १९ ने नमूद केलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा - याउलट पूर्वीच्या अभ्यासात वापरलेल्या सामग्रीसाठी 17,20. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10-7 А при 750 В и 180 °C, сбродим мечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. या MLCs च्या अत्यंत कमी गळती प्रवाहामुळे ही वैशिष्ट्ये प्राप्त झाली (<10–7 A 750 V आणि 180 °C, तपशीलासाठी पूरक टीप 6 पहा) – स्मिथ एट अल यांनी नमूद केलेला एक गंभीर मुद्दा. 19 - पूर्वीच्या अभ्यासात वापरलेल्या सामग्रीच्या विरूद्ध 17,20.由于这些MLC 的泄漏电流非常低（在750 V 和180 °से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17,20.由于 这些 mlc 的 泄漏 非常 （在 在 在 750 V 和 180 ° C 时 < 10-7 A ， 参见 补充 说明 6 伏／ ） — 等 人 19 提到 关键 关键 点 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 相比之下下 相比之下 相比之下 相比之下-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 янутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. या MLC चे गळती करंट खूपच कमी असल्याने (<10–7 A 750 V आणि 180 °C, तपशीलासाठी पुरवणी टीप 6 पहा) – स्मिथ एट अल यांनी नमूद केलेला एक महत्त्वाचा मुद्दा. 19 – तुलनेसाठी, ही कामगिरी साध्य झाली.पूर्वीच्या अभ्यासात वापरलेल्या सामग्रीसाठी 17,20.
समान परिस्थिती (600 V, 20-90 °C) स्टर्लिंग सायकलवर लागू होते (पूरक टीप 7). DE सायकलच्या परिणामांमधून अपेक्षेप्रमाणे, उत्पन्न 41.0 mJ होते. स्टर्लिंग सायकलचे सर्वात उल्लेखनीय वैशिष्ट्य म्हणजे थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभावाद्वारे प्रारंभिक व्होल्टेज वाढवण्याची त्यांची क्षमता. आम्ही 39 पर्यंत व्होल्टेज वाढ पाहिली (15 V च्या सुरुवातीच्या व्होल्टेजपासून 590 V पर्यंतच्या शेवटच्या व्होल्टेजपर्यंत, पूरक चित्र 7.2 पहा).
या MLC चे आणखी एक वेगळे वैशिष्ट्य म्हणजे ते ज्युल रेंजमध्ये ऊर्जा गोळा करण्यासाठी पुरेशा मोठ्या मॅक्रोस्कोपिक वस्तू आहेत. म्हणून, आम्ही 28 MLC PST 1 मिमी जाडीचा वापर करून एक प्रोटोटाइप हार्वेस्टर (HARV1) तयार केले, Torello et al.14 द्वारे वर्णन केलेल्या समान समांतर प्लेट डिझाइनचे अनुसरण करून, अंजीरमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे 7×4 मॅट्रिक्समध्ये. उष्णता वाहून नेणारा डायलेक्ट्रिक द्रव दोन जलाशयांमधील पेरिस्टाल्टिक पंपद्वारे मॅनिफोल्ड विस्थापित केले जाते जेथे द्रव तापमान स्थिर ठेवले जाते (पद्धत). अंजीर मध्ये वर्णन केलेले ओल्सन सायकल वापरून 3.1 J पर्यंत गोळा करा. 2a, समतापीय प्रदेश 10°C आणि 125°C वर आणि isofield क्षेत्र 0 आणि 750 V (195 kV cm-1) वर. हे 3.14 J cm-3 च्या ऊर्जा घनतेशी संबंधित आहे. या कॉम्बाइनचा वापर करून, विविध परिस्थितींमध्ये मोजमाप घेतले गेले (चित्र 2b). लक्षात घ्या की 1.8 J हे 80 °C तापमान श्रेणी आणि 600 V (155 kV cm-1) च्या व्होल्टेजवर प्राप्त झाले होते. 1 मिमी जाडीच्या PST MLC साठी पूर्वी नमूद केलेल्या 65 mJ सोबत हे समान परिस्थितीत (28 × 65 = 1820 mJ) चांगले आहे.
a, 28 MLC PSTs 1 मिमी जाड (4 पंक्ती × 7 स्तंभ) वर आधारित एकत्रित HARV1 प्रोटोटाइपचा प्रायोगिक सेटअप ओल्सन सायकलवर चालतो. प्रत्येक चार चक्र चरणांसाठी, तापमान आणि व्होल्टेज प्रोटोटाइपमध्ये प्रदान केले आहेत. संगणक पेरिस्टाल्टिक पंप चालवतो जो थंड आणि गरम जलाशय, दोन झडपा आणि उर्जा स्त्रोत यांच्यामध्ये डायलेक्ट्रिक द्रव फिरवतो. प्रोटोटाइपला पुरवले जाणारे व्होल्टेज आणि विद्युत् प्रवाह आणि वीज पुरवठ्यातून कंबाईनचे तापमान यांचा डेटा गोळा करण्यासाठी संगणक थर्मोकपल्सचा वापर करतो. b, वेगवेगळ्या प्रयोगांमध्ये आमच्या 4×7 MLC प्रोटोटाइप विरुद्ध तापमान श्रेणी (X-अक्ष) आणि व्होल्टेज (Y-axis) द्वारे संकलित केलेली ऊर्जा (रंग).
60 PST MLC 1 मिमी जाडी आणि 160 PST MLC 0.5 मिमी जाडी असलेल्या (41.7 ग्रॅम सक्रिय पायरोइलेक्ट्रिक सामग्री) हार्वेस्टरच्या मोठ्या आवृत्तीने (HARV2) 11.2 J (पूरक टीप 8) दिली. 1984 मध्ये, ओल्सेनने 317 ग्रॅम टिन-डोपड Pb(Zr,Ti)O3 कंपाऊंडवर आधारित ऊर्जा कापणी यंत्र बनवले जे सुमारे 150 °C (संदर्भ 21) तापमानात 6.23 J वीज निर्माण करण्यास सक्षम होते. या जोडणीसाठी, ज्युल श्रेणीमध्ये हे एकमेव अन्य मूल्य उपलब्ध आहे. हे आम्ही साध्य केलेल्या मूल्याच्या निम्म्याहून अधिक आणि गुणवत्तेच्या जवळपास सातपट मिळाले. याचा अर्थ HARV2 ची ऊर्जा घनता 13 पट जास्त आहे.
HARV1 सायकल कालावधी 57 सेकंद आहे. याने 1 मिमी जाडीच्या MLC संचाच्या 7 स्तंभांच्या 4 पंक्तीसह 54 मेगावॅट उर्जा निर्माण केली. एक पाऊल पुढे टाकण्यासाठी, आम्ही 0.5 मिमी जाडीचे PST MLC आणि HARV1 आणि HARV2 (पूरक टीप 9) सारखे सेटअप असलेले तिसरे कंबाईन (HARV3) तयार केले. आम्ही 12.5 सेकंदांचा थर्मलायझेशन वेळ मोजला. हे 25 s च्या सायकल वेळेशी संबंधित आहे (पूरक अंजीर. 9). संकलित केलेली ऊर्जा (47 mJ) प्रति MLC 1.95 mW ची विद्युत शक्ती देते, ज्यामुळे HARV2 0.55 W (अंदाजे 1.95 mW × 280 PST MLC 0.5 मिमी जाडी) तयार करते अशी कल्पना करू देते. याव्यतिरिक्त, आम्ही HARV1 प्रयोगांशी संबंधित मर्यादित घटक सिम्युलेशन (COMSOL, सप्लिमेंटरी नोट 10 आणि सप्लिमेंटरी टेबल्स 2-4) वापरून उष्णता हस्तांतरण सिम्युलेट केले. मर्यादित घटक मॉडेलिंगमुळे MLC 0.2 मिमी पातळ करून, कूलंट म्हणून पाण्याचा वापर करून आणि मॅट्रिक्सला 7 पंक्तींमध्ये पुनर्संचयित करून समान संख्येच्या PST स्तंभांसाठी जवळजवळ उच्च परिमाण (430 mW) च्या पॉवर व्हॅल्यूजचा अंदाज लावणे शक्य झाले. . × 4 स्तंभ (याव्यतिरिक्त, टाकी कंबाईनच्या पुढे असताना 960 mW होते, पूरक अंजीर 10b).
या कलेक्टरची उपयुक्तता दर्शविण्यासाठी, स्टँड-अलोन प्रात्यक्षिकाला स्टर्लिंग सायकल लागू करण्यात आली होती ज्यामध्ये उष्णता संग्राहक म्हणून फक्त दोन 0.5 मिमी जाडीचे PST MLC होते, एक उच्च व्होल्टेज स्विच, स्टोरेज कॅपेसिटरसह कमी व्होल्टेज स्विच, एक DC/DC कनवर्टर. , एक कमी पॉवर मायक्रोकंट्रोलर, दोन थर्मोकपल्स आणि बूस्ट कन्व्हर्टर (पूरक टीप 11). सर्किटसाठी स्टोरेज कॅपेसिटरला सुरुवातीला 9V वर चार्ज करणे आवश्यक आहे आणि नंतर ते स्वायत्तपणे चालते जेव्हा दोन MLC चे तापमान -5°C ते 85°C पर्यंत असते, येथे 160 s च्या चक्रांमध्ये (अनेक चक्रे पुरवणी टीप 11 मध्ये दर्शविली आहेत) . उल्लेखनीय म्हणजे, फक्त 0.3g वजनाचे दोन MLC या मोठ्या प्रणालीवर स्वायत्तपणे नियंत्रण करू शकतात. आणखी एक मनोरंजक वैशिष्ट्य म्हणजे कमी व्होल्टेज कनवर्टर 79% कार्यक्षमतेसह 400V ते 10-15V मध्ये रूपांतरित करण्यास सक्षम आहे (पूरक टीप 11 आणि पूरक आकृती 11.3).
शेवटी, आम्ही थर्मल उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी या MLC मॉड्यूल्सच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन केले. कार्यक्षमतेचा गुणवत्तेचा घटक η संकलित विद्युत उर्जेच्या घनतेचे Nd आणि पुरवलेल्या उष्णतेच्या घनतेचे गुणोत्तर म्हणून परिभाषित केले आहे (पूरक टीप 12):
आकृती 3a,b 0.5 मिमी जाडीच्या PST MLC च्या तापमान श्रेणीचे कार्य म्हणून, अनुक्रमे ऑल्सेन सायकलची कार्यक्षमता η आणि आनुपातिक कार्यक्षमता ηr दर्शविते. दोन्ही डेटा संच 195 kV cm-1 च्या विद्युत क्षेत्रासाठी दिले आहेत. कार्यक्षमता \(\this\) 1.43% पर्यंत पोहोचते, जे ηr च्या 18% च्या समतुल्य आहे. तथापि, 25 °C ते 35 °C पर्यंत 10 K तापमान श्रेणीसाठी, ηr मूल्य 40% पर्यंत पोहोचते (चित्र 3b मध्ये निळा वक्र). 10 K आणि 300 kV cm-1 (Ref. 18) तापमान श्रेणीमध्ये PMN-PT फिल्म्स (ηr = 19%) मध्ये नोंदवलेल्या NLP सामग्रीसाठी हे दुप्पट ज्ञात मूल्य आहे. 10 K पेक्षा कमी तापमान श्रेणी विचारात घेतली गेली नाही कारण PST MLC चे थर्मल हिस्टेरेसिस 5 आणि 8 K च्या दरम्यान आहे. कार्यक्षमतेवर फेज संक्रमणाचा सकारात्मक प्रभाव ओळखणे महत्वाचे आहे. खरं तर, η आणि ηr ची इष्टतम मूल्ये जवळजवळ सर्व प्रारंभिक तापमान Ti = 25°C अंजीर मध्ये प्राप्त होतात. 3a, b. हे क्लोज फेज संक्रमणामुळे होते जेव्हा कोणतेही फील्ड लागू केले जात नाही आणि या MLC मध्ये क्युरी तापमान TC सुमारे 20 °C असते (पूरक टीप 13).
a,b, कार्यक्षमता η आणि ऑल्सन सायकलची आनुपातिक कार्यक्षमता (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot} } 195 kV cm-1 फील्डद्वारे जास्तीत जास्त इलेक्ट्रिकसाठी आणि भिन्न प्रारंभिक तापमान Ti, }}\,\)(b) MPC PST 0.5 मिमी जाडीसाठी, तापमान अंतरावर अवलंबून ΔTspan.
नंतरच्या निरीक्षणाचे दोन महत्त्वाचे परिणाम आहेत: (१) फील्ड-प्रेरित फेज संक्रमण (पॅराइलेक्ट्रिक ते फेरोइलेक्ट्रिक) होण्यासाठी कोणतेही प्रभावी सायकलिंग टीसीपेक्षा जास्त तापमानात सुरू झाले पाहिजे; (२) ही सामग्री टीसीच्या जवळ धावण्याच्या वेळेस अधिक कार्यक्षम असते. जरी आमच्या प्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात कार्यक्षमता दर्शविली गेली असली तरी, मर्यादित तापमान श्रेणी आम्हाला कार्नोट मर्यादेमुळे (\(\Delta T/T\)) मोठी परिपूर्ण कार्यक्षमता प्राप्त करू देत नाही. तथापि, या PST MLCs द्वारे प्रदर्शित केलेली उत्कृष्ट कार्यक्षमता ऑलसेनला न्याय्य ठरते जेव्हा त्यांनी नमूद केले की "50 °C आणि 250 °C दरम्यानच्या तापमानात कार्यरत असलेल्या आदर्श वर्ग 20 रीजनरेटिव्ह थर्मोइलेक्ट्रिक मोटरची कार्यक्षमता 30% असू शकते"17. या मूल्यांपर्यंत पोहोचण्यासाठी आणि संकल्पनेची चाचणी घेण्यासाठी, शेबानोव्ह आणि बोरमन यांनी अभ्यासल्यानुसार, वेगवेगळ्या टीसीसह डोप केलेले पीएसटी वापरणे उपयुक्त ठरेल. त्यांनी दाखवले की PST मधील TC 3°C (Sb doping) ते 33°C (ti doping) 22 पर्यंत बदलू शकतो. म्हणून, आम्ही असे गृहीत धरतो की डोप केलेल्या PST MLC किंवा मजबूत फर्स्ट ऑर्डर फेज ट्रांझिशनसह इतर सामग्रीवर आधारित पुढील पिढीचे पायरोइलेक्ट्रिक रीजनरेटर्स सर्वोत्तम पॉवर हार्वेस्टरशी स्पर्धा करू शकतात.
या अभ्यासात, आम्ही PST पासून बनवलेल्या MLC चा तपास केला. या उपकरणांमध्ये Pt आणि PST इलेक्ट्रोडची मालिका असते, ज्याद्वारे अनेक कॅपेसिटर समांतर जोडलेले असतात. PST ची निवड केली गेली कारण ती एक उत्कृष्ट EC सामग्री आहे आणि त्यामुळे संभाव्य उत्कृष्ट NLP सामग्री आहे. हे 20 °C च्या आसपास एक तीव्र फर्स्ट-ऑर्डर फेरोइलेक्ट्रिक-पॅराइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण प्रदर्शित करते, जे दर्शविते की त्याचे एन्ट्रॉपी बदल अंजीर 1 मध्ये दर्शविलेल्या प्रमाणेच आहेत. EC13,14 उपकरणांसाठी समान MLC चे पूर्णपणे वर्णन केले गेले आहे. या अभ्यासात, आम्ही 10.4 × 7.2 × 1 mm³ आणि 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³ MLCs वापरले. 1 मिमी आणि 0.5 मिमी जाडी असलेले एमएलसी अनुक्रमे 38.6 µm जाडी असलेल्या PST च्या 19 आणि 9 स्तरांपासून बनवले गेले. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, आतील PST थर 2.05 µm जाडीच्या प्लॅटिनम इलेक्ट्रोड्समध्ये ठेवला होता. या MLC चे डिझाइन असे गृहीत धरते की 55% PST सक्रिय आहेत, इलेक्ट्रोड्समधील भागाशी संबंधित आहेत (पूरक टीप 1). सक्रिय इलेक्ट्रोड क्षेत्र 48.7 मिमी 2 (पूरक तक्ता 5) होते. एमएलसी पीएसटी सॉलिड फेज रिॲक्शन आणि कास्टिंग पद्धतीने तयार केले गेले. तयारी प्रक्रियेचे तपशील मागील लेख 14 मध्ये वर्णन केले आहेत. PST MLC आणि मागील लेखातील फरकांपैकी एक म्हणजे B-साइट्सचा क्रम, जो PST मधील EC च्या कार्यक्षमतेवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करतो. PST MLC च्या B-साइट्सचा क्रम 0.75 आहे (पूरक टीप 2) 1400°C वर sintering करून आणि त्यानंतर 1000°C वर शेकडो तास लांब ऍनीलिंग करून मिळते. PST MLC बद्दल अधिक माहितीसाठी, पुरवणी टिपा 1-3 आणि पूरक तक्ता 5 पहा.
या अभ्यासाची मुख्य संकल्पना ओल्सन सायकलवर आधारित आहे (चित्र 1). अशा चक्रासाठी, आम्हाला एक गरम आणि थंड जलाशय आणि विविध MLC मॉड्यूल्समधील व्होल्टेज आणि करंटचे निरीक्षण आणि नियंत्रण करण्यास सक्षम वीज पुरवठा आवश्यक आहे. या डायरेक्ट सायकल्समध्ये दोन भिन्न कॉन्फिगरेशन्स वापरली गेली, म्हणजे (1) लिंकम मॉड्यूल्स हीटिंग आणि कूलिंग एक MLC किथली 2410 पॉवर स्त्रोताशी जोडलेले आणि (2) समान स्त्रोत उर्जेच्या समांतर तीन प्रोटोटाइप (HARV1, HARV2 आणि HARV3). नंतरच्या प्रकरणात, दोन जलाशय (गरम आणि थंड) आणि MLC यांच्यातील उष्णतेच्या देवाणघेवाणीसाठी एक डायलेक्ट्रिक द्रव (25°C वर 5 cP च्या चिकटपणासह सिलिकॉन तेल, सिग्मा अल्ड्रिचकडून खरेदी केलेले) वापरले गेले. थर्मल जलाशयामध्ये डायलेक्ट्रिक द्रवपदार्थाने भरलेला काचेचा कंटेनर असतो आणि थर्मल प्लेटच्या वर ठेवला जातो. कोल्ड स्टोरेजमध्ये पाणी आणि बर्फाने भरलेल्या मोठ्या प्लास्टिकच्या कंटेनरमध्ये डायलेक्ट्रिक द्रव असलेल्या द्रव ट्यूबसह पाण्याचे स्नान असते. दोन थ्री-वे पिंच व्हॉल्व्ह (बायो-केम फ्लुइडिक्सकडून विकत घेतलेले) एका जलाशयातून द्रव योग्यरित्या दुस-या जलाशयावर स्विच करण्यासाठी कंबाईनच्या प्रत्येक टोकाला ठेवले होते (आकृती 2a). पीएसटी-एमएलसी पॅकेज आणि शीतलक यांच्यातील थर्मल समतोल सुनिश्चित करण्यासाठी, इनलेट आणि आउटलेट थर्मोकूपल्स (पीएसटी-एमएलसी पॅकेजच्या शक्य तितक्या जवळ) समान तापमान दर्शवेपर्यंत सायकल कालावधी वाढविण्यात आला. पायथन स्क्रिप्ट योग्य ओल्सन सायकल चालवण्यासाठी सर्व उपकरणे (स्रोत मीटर, पंप, वाल्व्ह आणि थर्मोकूपल्स) व्यवस्थापित करते आणि समक्रमित करते, म्हणजे कूलंट लूप स्त्रोत मीटर चार्ज केल्यानंतर PST स्टॅकमधून सायकल चालवण्यास सुरुवात करते जेणेकरून ते इच्छित प्रमाणे गरम होते. दिलेल्या ओल्सन सायकलसाठी लागू व्होल्टेज.
वैकल्पिकरित्या, आम्ही अप्रत्यक्ष पद्धतींनी एकत्रित ऊर्जेच्या या थेट मापनांची पुष्टी केली आहे. या अप्रत्यक्ष पद्धती इलेक्ट्रिक डिस्प्लेसमेंट (D) - इलेक्ट्रिक फील्ड (E) फील्ड लूपवर आधारित आहेत जे वेगवेगळ्या तापमानात गोळा केले जातात आणि दोन DE लूपमधील क्षेत्रफळ मोजून, आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, किती ऊर्जा गोळा केली जाऊ शकते याचा अचूक अंदाज लावता येतो. . आकृती 2 मध्ये. .1b. हे डीई लूप देखील किथली स्त्रोत मीटर वापरून गोळा केले जातात.
संदर्भामध्ये वर्णन केलेल्या डिझाइननुसार अठ्ठावीस 1 मिमी जाडीचे PST MLC 4-पंक्ती, 7-स्तंभ समांतर प्लेट स्ट्रक्चरमध्ये एकत्र केले गेले. 14. PST-MLC पंक्तींमधील द्रव अंतर 0.75 मिमी आहे. PST MLC च्या कडाभोवती द्रव स्पेसर म्हणून दुहेरी बाजू असलेल्या टेपच्या पट्ट्या जोडून हे साध्य केले जाते. पीएसटी एमएलसी इलेक्ट्रोड लीड्सच्या संपर्कात असलेल्या सिल्व्हर इपॉक्सी ब्रिजसह समांतरपणे इलेक्ट्रिकली जोडलेले आहे. त्यानंतर, विद्युत पुरवठ्याच्या कनेक्शनसाठी इलेक्ट्रोड टर्मिनल्सच्या प्रत्येक बाजूला सिल्व्हर इपॉक्सी राळने तारा चिकटल्या होत्या. शेवटी, संपूर्ण रचना पॉलिओलेफिन नळीमध्ये घाला. योग्य सीलिंग सुनिश्चित करण्यासाठी नंतरचे द्रवपदार्थ ट्यूबला चिकटवले जाते. शेवटी, इनलेट आणि आउटलेट द्रव तापमानाचे निरीक्षण करण्यासाठी PST-MLC संरचनेच्या प्रत्येक टोकामध्ये 0.25 मिमी जाड K-प्रकारचे थर्मोकूपल्स तयार केले गेले. हे करण्यासाठी, रबरी नळी प्रथम छिद्रित करणे आवश्यक आहे. थर्मोकूपल स्थापित केल्यानंतर, सील पुनर्संचयित करण्यासाठी थर्मोकूपल रबरी नळी आणि वायर दरम्यान पूर्वीप्रमाणेच चिकटवा.
आठ वेगळे प्रोटोटाइप तयार केले गेले, त्यापैकी चारमध्ये 40 0.5 मिमी जाडीचे MLC PST 5 स्तंभ आणि 8 पंक्तीसह समांतर प्लेट्स म्हणून वितरित केले गेले आणि उर्वरित चारमध्ये प्रत्येकी 15 1 मिमी जाडीचे MLC PST होते. 3-स्तंभ × 5-पंक्ती समांतर प्लेट संरचनेत. एकूण PST MLC ची संख्या 220 (160 0.5 मिमी जाडी आणि 60 PST MLC 1 मिमी जाडी) होती. आम्ही या दोन उपयुनिटांना HARV2_160 आणि HARV2_60 म्हणतो. HARV2_160 प्रोटोटाइपमधील द्रव अंतरामध्ये 0.25 मिमी जाडीच्या दोन दुहेरी टेप असतात आणि त्यांच्यामध्ये 0.25 मिमी जाडीची वायर असते. HARV2_60 प्रोटोटाइपसाठी, आम्ही त्याच प्रक्रियेची पुनरावृत्ती केली, परंतु 0.38 मिमी जाड वायर वापरून. सममितीसाठी, HARV2_160 आणि HARV2_60 चे स्वतःचे फ्लुइड सर्किट, पंप, व्हॉल्व्ह आणि कोल्ड साइड आहेत (पूरक टीप 8). दोन HARV2 युनिट्स फिरत्या चुंबकांसह दोन हॉट प्लेट्सवर एक उष्णता संचय, 3 लिटर कंटेनर (30 सेमी x 20 सेमी x 5 सेमी) सामायिक करतात. सर्व आठ वैयक्तिक प्रोटोटाइप विद्युतीयरित्या समांतर जोडलेले आहेत. ओल्सन सायकलमध्ये HARV2_160 आणि HARV2_60 सबयुनिट्स एकाच वेळी कार्य करतात परिणामी 11.2 J ची ऊर्जा कापणी होते.
0.5 मिमी जाड PST MLC पॉलिओलेफिन नळीमध्ये दुहेरी बाजूंनी टेप आणि वायरसह दोन्ही बाजूंनी द्रव प्रवाहासाठी जागा तयार करा. त्याच्या लहान आकारामुळे, प्रोटोटाइप गरम किंवा थंड जलाशयाच्या झडपाच्या पुढे ठेवला गेला, ज्यामुळे सायकलचा वेळ कमी झाला.
पीएसटी एमएलसीमध्ये, हीटिंग शाखेत स्थिर व्होल्टेज लागू करून स्थिर विद्युत क्षेत्र लागू केले जाते. परिणामी, नकारात्मक थर्मल प्रवाह तयार होतो आणि ऊर्जा साठवली जाते. पीएसटी एमएलसी गरम केल्यानंतर, फील्ड काढून टाकले जाते (V = 0), आणि त्यात साठवलेली ऊर्जा स्त्रोत काउंटरवर परत केली जाते, जी संकलित ऊर्जेच्या आणखी एका योगदानाशी संबंधित आहे. शेवटी, व्होल्टेज V = 0 लागू केल्यावर, MLC PST त्यांच्या सुरुवातीच्या तापमानाला थंड केले जातात जेणेकरून सायकल पुन्हा सुरू होऊ शकेल. या टप्प्यावर, ऊर्जा गोळा केली जात नाही. आम्ही किथली 2410 सोर्समीटर वापरून ओल्सेन सायकल चालवली, व्होल्टेज स्त्रोतावरून PST MLC चार्ज केला आणि वर्तमान जुळणी योग्य मूल्यावर सेट केली जेणेकरून विश्वासार्ह ऊर्जा गणनासाठी चार्जिंग टप्प्यात पुरेसे पॉइंट गोळा केले जातील.
स्टर्लिंग सायकल्समध्ये, PST MLC ला व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये प्रारंभिक इलेक्ट्रिक फील्ड व्हॅल्यू (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0) वर चार्ज केले गेले, एक इच्छित अनुपालन करंट जेणेकरुन चार्जिंगची पायरी सुमारे 1 s घेते (आणि विश्वासार्ह गणनासाठी पुरेसे पॉइंट एकत्र केले जातात. ऊर्जा) आणि थंड तापमान. स्टर्लिंग सायकल्समध्ये, PST MLC ला व्होल्टेज सोर्स मोडमध्ये प्रारंभिक इलेक्ट्रिक फील्ड व्हॅल्यू (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0) वर चार्ज केले गेले, एक इच्छित अनुपालन करंट जेणेकरुन चार्जिंगची पायरी सुमारे 1 s घेते (आणि विश्वासार्ह गणनासाठी पुरेसे पॉइंट एकत्र केले जातात. ऊर्जा) आणि थंड तापमान. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении электрического поля (начальном значении ) , ливом токе, так чto этап зарядки занимает около 1 स्टर्लिंग पीएसटी एमएलसी चक्रांमध्ये, ते विद्युत क्षेत्राच्या प्रारंभिक मूल्यावर (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0) व्होल्टेज स्त्रोत मोडमध्ये चार्ज केले गेले होते, इच्छित उत्पन्न प्रवाह, ज्यामुळे चार्जिंग स्टेजला सुमारे 1 s (आणि पुरेशी संख्या) लागते. विश्वासार्ह उर्जा गणना) आणि थंड तापमानासाठी गुण गोळा केले जातात.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，所顔电心和兔电电步骤大约需要1 秒（并且收集了足够的点以可靠地计算能量）和低温. मास्टर सायकलमध्ये, PST MLC हे व्होल्टेज स्त्रोत मोडमध्ये प्रारंभिक इलेक्ट्रिक फील्ड मूल्य (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0) वर चार्ज केले जाते, जेणेकरून आवश्यक अनुपालन करंट चार्जिंग चरणासाठी सुमारे 1 सेकंद लागतो (आणि आम्ही पुरेसे गुण गोळा केले. विश्वासार्हपणे गणना करा (ऊर्जा) आणि कमी तापमान. В цикле Стирлинга PST MLC заряжается в режиме источника напряжения с начальным значением электрического поля (начальное напряжение Vi > 0), требуемый ток податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное количество точек, чтобы надежно рассчитать энергию) и низкие температуры . स्टर्लिंग सायकलमध्ये, PST MLC विद्युत क्षेत्राच्या प्रारंभिक मूल्यासह व्होल्टेज स्त्रोत मोडमध्ये चार्ज केला जातो (प्रारंभिक व्होल्टेज Vi > 0), आवश्यक अनुपालन प्रवाह असा आहे की चार्जिंग स्टेजला सुमारे 1 s (आणि पुरेशी संख्या) लागते. उर्जेची विश्वसनीय गणना करण्यासाठी गुण गोळा केले जातात) आणि कमी तापमान.PST MLC गरम होण्याआधी, I = 0 mA (आमचा मापन स्रोत हाताळू शकणारा किमान जुळणारा प्रवाह 10 nA आहे) चा जुळणारा प्रवाह लावून सर्किट उघडा. परिणामी, MJK च्या PST मध्ये शुल्क शिल्लक राहते आणि नमुना गरम झाल्यावर व्होल्टेज वाढते. BC मध्ये कोणतीही ऊर्जा गोळा केली जात नाही कारण I = 0 mA. उच्च तापमानापर्यंत पोहोचल्यानंतर, MLT FT मधील व्होल्टेज वाढते (काही प्रकरणांमध्ये 30 पेक्षा जास्त वेळा, अतिरिक्त अंजीर 7.2 पहा), MLK FT डिस्चार्ज होतो (V = 0), आणि त्याचसाठी त्यांच्यामध्ये विद्युत ऊर्जा साठवली जाते. ते प्रारंभिक शुल्क म्हणून. समान वर्तमान पत्रव्यवहार मीटर-स्रोत परत केला जातो. व्होल्टेज वाढल्यामुळे, उच्च तापमानात साठवलेली ऊर्जा सायकलच्या सुरुवातीला पुरवलेल्या ऊर्जापेक्षा जास्त असते. परिणामी, उष्णतेचे विजेमध्ये रूपांतर करून ऊर्जा मिळते.
PST MLC वर लागू व्होल्टेज आणि करंटचे परीक्षण करण्यासाठी आम्ही Keithley 2410 SourceMeter वापरले. किथलीच्या स्त्रोत मीटरने वाचलेले व्होल्टेज आणि करंटचे गुणाकार एकत्रित करून संबंधित ऊर्जा मोजली जाते, \ (E = {\int __{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas))}\ left(t\ right){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), जेथे τ हा कालावधीचा कालावधी आहे. आपल्या उर्जा वक्र वर, सकारात्मक उर्जा मूल्ये म्हणजे आपण MLC PST ला द्यावी लागणारी उर्जा आणि नकारात्मक मूल्ये म्हणजे आपण त्यातून काढलेली उर्जा आणि म्हणून प्राप्त केलेली ऊर्जा. दिलेल्या संकलन चक्रासाठी सापेक्ष शक्ती संकलित ऊर्जेला संपूर्ण चक्राच्या कालावधी τ ने विभाजित करून निर्धारित केली जाते.
सर्व डेटा मुख्य मजकूर किंवा अतिरिक्त माहितीमध्ये सादर केला जातो. पत्रे आणि सामग्रीसाठी विनंत्या या लेखासह प्रदान केलेल्या AT किंवा ED डेटाच्या स्त्रोताकडे निर्देशित केल्या पाहिजेत.
Ando Junior, OH, Maran, ALO आणि Henao, NC ऊर्जा कापणीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजनरेटर्सच्या विकासाचा आणि वापराचा आढावा. Ando Junior, OH, Maran, ALO आणि Henao, NC ऊर्जा कापणीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजनरेटर्सच्या विकासाचा आणि वापराचा आढावा.एंडो ज्युनियर, ओहायो, मारन, एएलओ आणि हेनाओ, एनसी ऊर्जा कापणीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजनरेटर्सच्या विकास 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, एनसीAndo Junior, Ohio, Maran, ALO, आणि Henao, NC ऊर्जा कापणीसाठी थर्मोइलेक्ट्रिक मायक्रोजनरेटर्सचा विकास आणि वापर करण्यावर विचार करत आहेत.पुन्हा सुरू करा समर्थन एनर्जी रेव्ह. 91, 376–393 (2018).
पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिंक, डब्ल्यूसी फोटोव्होल्टेइक साहित्य: वर्तमान कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने. पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईसी, एहरलर, बी. आणि सिंक, डब्ल्यूसी फोटोव्होल्टेइक साहित्य: वर्तमान कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने.पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईके, एहरलर, बी. आणि सिंक, व्हीके फोटोव्होल्टेइक साहित्य: वर्तमान 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 सिंक, डब्ल्यूसी सोलर मटेरियल: वर्तमान कार्यक्षमता आणि भविष्यातील आव्हाने.पोलमन, ए., नाइट, एम., गार्नेट, ईके, एहरलर, बी. आणि सिंक, व्हीके फोटोव्होल्टेइक साहित्य: वर्तमान कामगिरी आणि भविष्यातील आव्हाने.विज्ञान 352, aad4424 (2016).
Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. स्व-चालित एकाचवेळी तापमान आणि दाब संवेदनासाठी संयुक्त पायरो-पीझोइलेक्ट्रिक प्रभाव. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. स्व-चालित एकाचवेळी तापमान आणि दाब संवेदनासाठी कंजंक्ट पायरो-पीझोइलेक्ट्रिक प्रभाव.गाणे के., झाओ आर., वांग झेडएल आणि यान यू. तापमान आणि दाबांच्या स्वायत्त एकाचवेळी 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. गाणे, के., झाओ, आर., वांग, झेडएल आणि यांग, वाय. तापमान आणि दाब या एकाच वेळी स्वयं-शक्तीसाठी.गाणे के., झाओ आर., वांग झेडएल आणि यान यू. तापमान आणि दाबांच्या स्वायत्त एकाचवेळी मोजण्यासाठी एकत्रित थर्मोपीझोइलेक्ट्रिक प्रभाव.पुढे. अल्मा मेटर 31, 1902831 (2019).
सेबाल्ड, जी., प्रुवोस्ट, एस. आणि ग्योमार, डी. आरामदायी फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिकमध्ये एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक चक्रांवर आधारित ऊर्जा काढणी. सेबाल्ड, जी., प्रुवोस्ट, एस. आणि ग्योमार, डी. आरामदायी फेरोइलेक्ट्रिक सिरेमिकमध्ये एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक चक्रांवर आधारित ऊर्जा काढणी.सेबाल्ड जी., प्रोवोस्ट एस. आणि गुयोमार डी. आरामदायी फेरोइलेक्ट्रिक सिरॅमिक्समध्ये पायरोइलेक्ट्रिक एरिक्सन सायकलवर आधारित ऊर्जा काढणी.एरिक्सन पायरोइलेक्ट्रिक सायकलिंगवर आधारित रिलेक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिरॅमिक्समध्ये सेबाल्ड जी., प्रोवोस्ट एस. आणि ग्योमार डी. एनर्जी हार्वेस्टिंग. स्मार्ट अल्मा मेटर. रचना 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW नेक्स्ट-जनरेशन इलेक्ट्रोकॅलोरिक आणि सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोथर्मल ऊर्जा आंतरपरिवर्तनासाठी पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW नेक्स्ट-जनरेशन इलेक्ट्रोकॅलोरिक आणि सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोथर्मल ऊर्जा आंतरपरिवर्तनासाठी पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следующего поколевиза да следующего дотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW नेक्स्ट जनरेशन इलेक्ट्रोकॅलोरिक आणि पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य सॉलिड स्टेट इलेक्ट्रोथर्मल एनर्जी इंटरकन्व्हर्जनसाठी. 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。 Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следующего поколевиза да следующего дотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW नेक्स्ट जनरेशन इलेक्ट्रोकॅलोरिक आणि पायरोइलेक्ट्रिक साहित्य सॉलिड स्टेट इलेक्ट्रोथर्मल एनर्जी इंटरकन्व्हर्जनसाठी.लेडी बुल. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटर्सच्या कामगिरीचे प्रमाण ठरवण्यासाठी मानक आणि गुणवत्तेचे गुण. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटर्सच्या कामगिरीचे प्रमाण ठरवण्यासाठी मानक आणि गुणवत्तेचे गुण.झांग, के., वांग, वाई., वांग, झेडएल आणि यांग, यू. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटर्सच्या कार्यक्षमतेचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी 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, वाई., वांग, झेडएल आणि यांग, यू. पायरोइलेक्ट्रिक नॅनोजनरेटरच्या कामगिरीचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी निकष आणि कार्यप्रदर्शन उपाय.नॅनो एनर्जी 55, 534–540 (2019).
क्रॉसले, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलिंग सायकल इन लीड स्कॅन्डियम टँटालेटसह फील्ड व्हेरिएशनद्वारे खरे पुनर्जन्म. क्रॉसले, एस., नायर, बी., व्हॉटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलिंग सायकल इन लीड स्कॅन्डियम टँटालेटसह फील्ड व्हेरिएशनद्वारे खरे पुनर्जन्म.क्रॉसले, एस., नायर, बी., वॅटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलिंग सायकल इन लीड-स्कँडियम टँटालेटमध्ये फील्ड मॉडिफिकेशनद्वारे खऱ्या पुनरुत्पादनासह. 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.क्रॉसले, एस., नायर, बी., वॅटमोर, आरडब्ल्यू, मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी फील्ड रिव्हर्सलद्वारे खऱ्या पुनरुत्पादनासाठी स्कँडियम-लीड टँटालेटचे इलेक्ट्रोथर्मल कूलिंग सायकल.भौतिकशास्त्र रेव्ह. X 9, 41002 (2019).
मोया, एक्स., कार-नारायण, एस. आणि माथूर, एनडी फेरोइक फेज संक्रमणाजवळ उष्मांक सामग्री. मोया, एक्स., कार-नारायण, एस. आणि माथूर, एनडी फेरोइक फेज संक्रमणाजवळ उष्मांक सामग्री.मोया, एक्स., कार-नारायण, एस. आणि माथूर, एनडी कॅलोरिक पदार्थ फेरॉइड फेज संक्रमणाजवळ. मोया, एक्स., कर-नारायण, एस. आणि माथूर, एनडी 铁质相变附近的热量材料. मोया, एक्स., कार-नारायण, एस. आणि माथूर, एनडी फेरस मेटलर्जीजवळ थर्मल साहित्य.मोया, एक्स., कार-नारायण, एस. आणि माथूर, एनडी लोखंडी फेज संक्रमणाजवळ थर्मल साहित्य.नॅट. alma mater 13, 439–450 (2014).
मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी उष्मांक सामग्री. मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी उष्मांक सामग्री.मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी थर्मल साहित्य. मोया, एक्स आणि माथूर, एनडी 用于冷却和加热的热量材料. मोया, एक्स. आणि माथूर, एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी थर्मल साहित्य.मोया एक्स. आणि माथुर एनडी थंड आणि गरम करण्यासाठी थर्मल साहित्य.विज्ञान 370, 797–803 (2020).
टोरेलो, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलर: एक पुनरावलोकन. टोरेलो, ए. आणि डेफे, ई. इलेक्ट्रोकॅलोरिक कूलर: एक पुनरावलोकन.Torello, A. आणि Defay, E. 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.Torello, A. आणि Defay, E. इलेक्ट्रोथर्मल कूलर: एक पुनरावलोकन.प्रगत. इलेक्ट्रॉनिक अल्मा मॅटर 8. 2101031 (2022).
नुचोक्ग्वे, वाय. आणि इतर. अत्यंत ऑर्डर केलेल्या स्कॅन्डियम-स्कँडियम-लीडमध्ये इलेक्ट्रोकॅलोरिक सामग्रीची प्रचंड ऊर्जा कार्यक्षमता. राष्ट्रीय संवाद. 12, 3298 (2021).
नायर, बी. आणि इतर. ऑक्साइड मल्टीलेयर कॅपेसिटरचा इलेक्ट्रोथर्मल प्रभाव विस्तृत तापमान श्रेणीवर मोठा आहे. निसर्ग ५७५, ४६८–४७२ (२०१९).
Torello, A. et al. इलेक्ट्रोथर्मल रीजनरेटर्समध्ये प्रचंड तापमान श्रेणी. विज्ञान ३७०, १२५–१२९ (२०२०).
वांग, वाय. वगैरे. उच्च कार्यक्षमता सॉलिड स्टेट इलेक्ट्रोथर्मल कूलिंग सिस्टम. विज्ञान ३७०, १२९–१३३ (२०२०).
मेंग, वाय. आणि इतर. मोठ्या तापमान वाढीसाठी कॅस्केड इलेक्ट्रोथर्मल कूलिंग डिव्हाइस. राष्ट्रीय ऊर्जा 5, 996–1002 (2020).
ओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी उच्च कार्यक्षमतेने उष्णतेचे विद्युत उर्जेशी संबंधित पायरोइलेक्ट्रिक मापनांमध्ये थेट रूपांतरण. ओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी उच्च कार्यक्षमतेने उष्णतेचे विद्युत उर्जेशी संबंधित पायरोइलेक्ट्रिक मापनांमध्ये थेट रूपांतरण.ओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी पायरोइलेक्ट्रिक मापनांशी 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. ओल्सन, आरबी आणि ब्राउन, डीडीओल्सेन, आरबी आणि ब्राउन, डीडी पायरोइलेक्ट्रिक मापनांशी संबंधित उष्णतेचे विजेचे कार्यक्षम थेट रूपांतरण.फेरोइलेक्ट्रिक्स 40, 17–27 (1982).
पंड्या, एस. वगैरे. पातळ आरामदायी फेरोइलेक्ट्रिक फिल्म्समध्ये ऊर्जा आणि उर्जा घनता. राष्ट्रीय अल्मा मेटर. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
स्मिथ, एएन आणि हॅनराहन, बीएम कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत नुकसान ऑप्टिमाइझ करणे. स्मिथ, एएन आणि हॅनराहन, बीएम कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत नुकसान ऑप्टिमाइझ करणे.स्मिथ, एएन आणि हनराहन, बीएम कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज ट्रान्झिशन आणि इलेक्ट्रिकल लॉस 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 हनराहन, बीएमस्मिथ, एएन आणि हॅनराहान, बीएम कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक रूपांतरण: फेरोइलेक्ट्रिक फेज संक्रमण आणि विद्युत नुकसानांचे ऑप्टिमायझेशन.J. अर्ज. भौतिकशास्त्र 128, 24103 (2020).
Hoch, SR थर्मल ऊर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी फेरोइलेक्ट्रिक सामग्रीचा वापर. प्रक्रिया IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक एनर्जी कन्व्हर्टर. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. कॅस्केड पायरोइलेक्ट्रिक एनर्जी कन्व्हर्टर.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM आणि Dullea, J. Cascade Pyroelectric Power Converter. 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.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM आणि Dullea, J. Cascaded pyroelectric power converters.फेरोइलेक्ट्रिक्स 59, 205–219 (1984).
शेबानोव, एल. आणि बोरमन, उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक प्रभावासह लीड-स्कँडियम टँटालेट सॉलिड सोल्यूशनवर के. शेबानोव, एल. आणि बोरमन, उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक प्रभावासह लीड-स्कँडियम टँटालेट सॉलिड सोल्यूशनवर के.शेबानोव एल. आणि बोरमन के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक प्रभावासह लीड-स्कँडियम टँटालेटच्या घन समाधानांवर. शेबानोव, एल. आणि बोरमन, के. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体. शेबानोव, एल. आणि बोरमन, के.शेबानोव एल. आणि बोरमन के. उच्च इलेक्ट्रोकॅलोरिक प्रभावासह स्कॅन्डियम-लीड-स्कँडियम सॉलिड सोल्यूशन्सवर.फेरोइलेक्ट्रिक्स 127, 143–148 (1992).
MLC तयार करण्यात मदत केल्याबद्दल आम्ही N. Furusawa, Y. Inoue आणि K. Honda यांचे आभार मानतो. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB आणि ED CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay द्वारे या कार्यास पाठिंबा दिल्याबद्दल लक्समबर्ग नॅशनल रिसर्च फाउंडेशन (FNR) चे आभार Siebentritt, थर्मोडीमॅट C20/MS/14718071/Defay आणि BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
साहित्य संशोधन आणि तंत्रज्ञान विभाग, लक्झेंबर्ग इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (लिस्ट), बेल्व्हॉयर, लक्झेंबर्ग