Img00176

180

Rys. 3.37-1. Zależność własności termoelektrycznych materiału od koncentracji nośników ładunku

3.38.    Obok dużej wartości współczynnika dobroci, materiał termoelektryczny powinien charakteryzować się dobrymi własnościami mechanicznymi, odpornością na udary cieplne, odpornością na utlenianie, odpornością na uszkodzenia radiacyjne (dotyczy to ogniw TEL z reaktorowymi i radioizotopowymi źródłami ciepła), nie powinny w nim zachodzić nieodwracalne procesy fizykochemiczne, powinien charakteryzować się małymi kosztami i możliwie prostą technologią wytwarzania.

W zależności od zakresu temperatury, w którym mieści się optymalna temperatura pracy materiału odpowiadająca Z^, materiały termoelektryczne dzieli się na nisko- (7’<400°C), średnio- (400°C < T< 800°C) i wysokotemperaturowe (7’>800°C). W grupie materiałów niskotemperaturowych najszersze zastosowanie znalazły związki, w których zastosowano: Bi, Te, Se, i Sb Są to: ZnSb, Bi₂Te₃ oraz systemy (Bi₂Te₃)_v • (Bi₂Se₃),._A. i (Bi₂Te₃)_A. • (Sb₂Te₃)j__A. Materiały średniotemperaturowe to zwykle PbTe, PbSe, PbS, GeTe oraz FeSi₂, wysokotemperaturowe najczęściej Si • Ge_r Większość z nich, w zależności od rodzaju domieszek, charakteryzuje się półprzewodnictwem typu n lub p.

3.39.    Sprawność ogniwa można dodatkowo zwiększyć przez zastosowanie warstwowych kolumn półprzewodnikowych T58].

Źródłem ciepła ogniw TEL może być spalanie paliw (stałych, płynnych, gazowych), ciepło promieniowania słonecznego, reaktor jądrowy, radioizotopy. Ogniwa zasilane ciepłem promieniowania słonecznego mogą być budowane na zasadzie wykorzystywania bezpośrednio padającego promieniowania (nie mylić z tzw. ogniwami słonecznymi działającymi na innej zasadzie fizycznej — efekcie fotoelektrycznym) lub z urządzeniami koncentrującymi promieniowanie słoneczne (różnego typu reflektory).