漏电对热释电转换器发电性能的影响
应用物理
2021-01-06 v1 材料科学
摘要
热释电能量转换器是一种以热释电材料为介电层的功能电容器。利用材料的一阶相变，热释电器件可在微小温度波动内产生充足电能。然而，大多数热释电电容器在能量转换过程中存在漏电。本文考虑了电泄漏，分析了热释电能量转换的热力学过程。我们的热力学模型通过三种具有不同热释电特性与漏电行为的相变铁电材料的实验得到验证。我们表明漏电对发电的影响显著，有时可能与热释电的实际发电相混淆。我们发现了一种理想材料候选：(Ba,Ca)(Ti,Zr,Ce)O，其表现出大热释电电流与极低泄漏电流。由该材料制成的热释电转换器即使经过1389次热力学转换循环，仍产生1.95 A/cm的热释电电流密度与0.2 J/cm的热释电功密度。
引用
@article{arxiv.2009.06890,
title = {Impact of Leakage for Electricity Generation by Pyroelectric Converter},
author = {Chenbo Zhang and Zhuohui Zeng and Zeyuan Zhu and Mostafa Karami and Xian Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.06890},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 5 figures, 1 table