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电动汽车驱动 SiC器件 ★ 5.0

CdO:一种有前景的柔性透明热电发电机

CdO: A promising flexible and transparent thermoelectric power generator

作者 Thin Solid Films · Tuan Thanh Pham · Cao Truong · Thi Lai · Bao Nguyen Le · Bach Phan
期刊 Applied Physics Letters
出版日期 2025年1月
卷/期 第 126 卷 第 9 期
技术分类 电动汽车驱动
技术标签 SiC器件
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 透明热电薄膜 柔性透明热电发电机 CdO薄膜 聚酰亚胺基板 功率因子
语言:

中文摘要

透明热电薄膜因其在同一器件中同时具备热电性能与光学透明性的独特特性而受到广泛关注。此外,许多设备如可植入电子器件、芯片传感器和局部制冷装置通常具有不规则形状,因而对柔性透明热电发电机(F-TTEG)的需求日益增长。本研究在聚酰亚胺(PI)基底上制备了n型透明CdO薄膜,其在经历500次直径11 mm圆柱弯曲后仍保持90%以上的电导率和99%的透光率,展现出优异的柔韧性。室温下功率因子达约1.3 μW cm⁻¹ K⁻²。由8条CdO薄膜组成的热电原型器件在85 K温差下输出电压达15.2 mV,最大功率密度为5.48 W m⁻²,表明CdO薄膜在柔性透明热电发电领域具有广阔应用前景。

English Abstract

Transparent thermoelectric films have attracted much interest due to the unusual coexistence of thermoelectric and optical transparency in a single device. Moreover, many devices, such as implantable electronic devices, chip sensors, localized refrigeration devices, are intrinsically of irregular shapes. Therefore, exploration for a flexible and transparent thermoelectric power generator (F-TTEG) is on the rise. In this study, we develop _n_-type transparent CdO films on the polyimide (PI) substrate, which exhibit outstanding flexibility, maintaining 90% and 99% of their original electrical conductivity and transmittance after 500 bending cycles around a 11-mm diameter rod. The films also demonstrate a high power factor of ∼ 1.3 _μ_ W cm−1 K−2 at room temperature. A thermoelectric prototype consisting of 8-leg of the CdO film generates a voltage of 15.2 mV and a maximum power density of 5.48 W m−2 at a temperature difference of 85 K. This work suggests that CdO films offer promising pr
S

SunView 深度解读

该柔性透明热电发电技术对阳光电源产品具有创新启发价值。在储能系统方面,PowerTitan大型储能系统中功率模块和SiC器件运行时产生大量废热,CdO薄膜可贴合于不规则散热表面实现热电转换,提升系统能效。在光伏逆变器领域,SG系列产品的功率模块散热管理可借鉴该技术,将废热转化为电能并辅助供电控制电路。在新能源汽车业务中,车载OBC充电机和电机驱动器的功率器件发热严重,柔性透明热电薄膜可集成于电池包热管理系统,实现废热回收利用。该技术的高透光率特性还可应用于iSolarCloud智能运维的温度监测传感器供电,减少维护成本。建议关注CdO薄膜在高温工况下的稳定性及与现有散热方案的集成可行性。