所谓热电发电就是将热能直接转变成电能,通过高温与低温的温差产生的热将移动的热能转变成电能,使其发电。地球上任何的地方均存在温差,可以说有无限的利用前景。其应用领域可以从家庭直至整个地球,可利用的热源温度范围为—200℃~ 2000℃。
如图1所示,使用P型和N型结合的半导体元件发电。如将器件的一侧维持在低温,另一侧维持在高温,这样,器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流。
即热能从高温侧流入器件内,通过器件将热能从低温侧排出时,流入器件的一部分热能不放热,并在器件内变成电能。作为电力从外部的负荷取出,通过连接多个这样的元件便可获取更多的电能。
热电发电具有以下其他发电方式所没有的特征:1)利用有易于环境的清洁能源,不依赖化石燃料和放射性同位素元素,仅靠温度差便可发电。 2)可从地球上所有的热源中获取能量,在自然界中的所有热源,如太阳热、海洋热、地热和人体热等,人工热源如工业废热、汽车废热和燃烧垃圾的废热等。3)比较小的温度差就可获取能量,只要有数十度的温度差就可发电。4)长寿命,没有机械的驱动部分,不易发生各零件的损耗和劣化。