თბოელექტრული გენერატორი

თბოელექტრული გენერატორი, თბოელექტრული გარდამქმნელი — მოწყობილობა, რომელიც თბურ ენერგიას უშუალოდ გარდაქმნის ელექტროენერგიად. თბოელექტრული გენერატორის მოქმედება ემყარება ზეემბეკის ეფექტს (არაერთგვაროვანი ნახევარგამტარების ან გამტარების წრედში მისი უბნების სხვადასხვა ტემპერატურამდე $T_{1}$ და $T_{0}$ გახურებისას წამოიქმნება თერმო ელექტრო მამოძრავებელი ძალა, $E_{T}$ ).

E_{T}=\alpha (T_{1}-T_{0})

,

სადაც $\alpha$ არის თერმოემძ-ს კოეფიციენტი, რომელიც დამოკიდებულია მასალაზე. თბოელექტრული გენერატორი მოიცავს თბური ენერგიის წყაროს, თერმოელემენტებს, დენგამტარ წრედებსა და სითბოს არინების მოწყობილობას (რადიატორს). თბური ენერგიის წყაროა ბირთვული რეაქციები, წვის ქიმიური რეაქციები და მზე. თანამედროვე თბოელექტრული გენერატორებში იყენებენ მიმდევრობით შეერთებულ თბობატარეებად გაერთიანებულ ნახევარგამტარიან თერმოელემენტებს. თერმოელემენტი შედგება $n$ და $p$ გამტარობის ნახევარგამტარული ღეროებისა და ელექტრული სიმძლავრის ასართმევად განკუთვნილი ლითონის ფირფიტებისაგან. 350-600 K ტემპერატურის ინტერვალში თერმოელემენტის ყველაზე ეფექტური მასალაა მყარი ხსნარები ${\ce {Bi2Te3-Bi2Se3}}$ ( $n$ -ტიპი) და ${\ce {Bi2Te3-Sb2Se3}}$ ( $p$ -ტიპი). უფრო მაღალი ტემპერატურისათვის იყენებენ ნაერთებს: ${\ce {PbTe}}$ , ${\ce {PbSe}}$ , ${\ce {AgSbTe2}}$ , ${\ce {GeTe}}$ და მათ საფუძველზე დამზადებულ მყარ ხსნარებს. XIX საუკუნის ბოლოსა და XX საუკუნის დასაწყისში ლითონის შენადნობთა საფუძველზე დამზადებული თბოელექტრული გენერატორის პირველი მოდელების მქკ ნაკლები იყო 1%-ზე. ნახევარგამტარიანი თბოელემენტებით აგებული თბოელექტრული გენერატორის მქკ კი $T_{1}-T_{0}=400K$ ტემპერატურაზე უდრის 8-10%, ხოლო $T_{1}-T_{0}=1000K$ (როცა $T_{0}=300K$ ) ტემპერატურაზე 15-18%-ს.