Un equipo de investigadores liderado por la Universidad de Osaka desarrolló un módulo de generador termoeléctrico flexible a gran escala FlexTEG económico con alta confiabilidad mecánica para una generación de energía altamente eficiente. Mediante un cambio en la dirección de los electrodos superiores en los dos lados del módulo yCon el uso de empaques de alta densidad de chips semiconductores, el módulo FlexTEG tiene más flexibilidad en cualquier dirección uniaxial. Esta eficiencia mejorada de recuperación, o conversión termoeléctrica, del calor residual de una fuente de calor curvada, mejorando la confiabilidad mecánica del módulo ya que se requiere menos tensión mecánica.colocado en chips semiconductores en el módulo.
Los resultados de la investigación del equipo fueron publicados en Tecnologías avanzadas de materiales .
Se dice que la Sociedad 5.0, una sociedad súper inteligente en la que nuestro espacio vital estará conectado en red por varias tecnologías IoT Internet de las cosas, llegará en un futuro próximo. Un sistema de generación termoeléctrica para generar energía permanentemente mediante la recuperación eficienteLa energía de calor residual emitida en el medio ambiente es un medio eficaz para conservar el medio ambiente global y ahorrar energía, y la investigación para aplicar este sistema a las fuentes de energía para dispositivos IoT de próxima generación ha llamado la atención.
La tecnología de conversión termoeléctrica convierte directamente la energía térmica en energía eléctrica, y viceversa. Dado que permite la conversión de energía de acuerdo con la diferencia de temperatura, incluso si la diferencia es pequeña, esta tecnología de próxima generación contribuirá a la recolección de energía, un proceso que captura pequeñoscantidades de energía que de otro modo se perderían.
La conversión termoeléctrica es una de las técnicas más adecuadas para convertir calor residual de baja temperatura 150 ° C o inferior en energía eléctrica, lo que lleva al desarrollo de sistemas de generación de energía utilizando el módulo TEG. Sin embargo, desde la técnica de envasado termoeléctricoaún no se ha establecido módulos de generación que puedan operar en un rango de 100-150 ° C, la tecnología de generación termoeléctrica para ese rango no ha tenido un uso práctico. Además, el costo de producción de módulos para generar energía a temperatura ambiente fue tan alto queLas aplicaciones de la tecnología se limitaron a áreas específicas, como las aplicaciones en el espacio.
Al montar pequeños chips semiconductores termoeléctricos TE en un sustrato flexible con alta densidad de empaque, los investigadores lograron una adhesión confiable y estable con contactos eléctricos entre los chips y el sustrato flexible, logrando una recuperación eficiente conversión termoeléctrica del calor residual.módulos de conversión termoeléctricos no flexibles convencionales, los electrodos superiores en los dos lados estaban montados perpendicularmente a los otros electrodos superiores, por lo que la curvatura del módulo era limitada. Sin embargo, en este módulo FlexTEG, todos los electrodos superiores se integraron en paralelo, proporcionando flexibilidadcuando se dobla en cualquier dirección uniaxial. Esto reduce el estrés mecánico en las virutas, mejorando la fiabilidad mecánica física del módulo FlexTEG.
El autor principal, Tohru Sugahara, dice: "Debido a la resistencia al calor de todos los materiales de embalaje de semiconductores hasta alrededor de 150 ° C y la flexibilidad mecánica del módulo, nuestro módulo FlexTEG se utilizará como un módulo generador termoeléctrico de conversión para calor residual de 150° C o menos. Su técnica de montaje se basa en técnicas convencionales de embalaje de semiconductores, por lo que se anticipa la producción en masa y la reducción de costos de los módulos de conversión termoeléctrica "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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