Tiesą sakant, mes šiek tiek suprantame arba girdėjome apie šaldymo metodus savo kasdieniame gyvenime. Pavyzdžiui, įprastuose oro kondicionieriuose aušinimui naudojami kompresoriai, o puslaidininkinis aušinimas mūsų kasdieniame gyvenime sutinkamas palyginti rečiau. Tačiau pastaraisiais metais padaugėjo termoelektrinio aušinimo taikymo plataus vartojimo gaminiuose scenarijų ir pamažu jis pateko į paprastų žmonių gyvenimo akiratį, pavyzdžiui, mobiliųjų telefonų šilumą išsklaidantys galiniai dangteliai ir automobilių šaldytuvai naujose energijos transporto priemonėse ir kt.
Norėdami geriau suprasti, kaip veikia TEC, pirmiausia pažvelkime į jo vidinę struktūrą. TEC šerdis yra puslaidininkinė termopora (grūdė), kuri paprastai skirstoma į P ir N tipo.
„Presuotos termoelektrinės medžiagos“ reiškia puslaidininkius junginius, apdorojamus ekstruzijos būdu – gamybos metodu, kai medžiaga verčiama per štampą, kad susidarytų ištisinės formos, optimizuotos termoelektrinei energijai konvertuoti.
Iliustracijoje pavaizduotos trijų pagrindinių mūsų termoelektrinio lauko efektų schemos: tai Seebeck efektas, Peltier efektas ir Tomsono efektas. Šį kartą tyrinėsime Williamą Thomsoną ir jo didįjį atradimą – Tomsono efektą.
XIX amžiaus pradžioje Somoje, Prancūzijoje, laikrodininkas Jeanas-Charlesas Peltier (sutrumpintai vadinamas Peltier) sukalibravo nesuskaičiuojamų valandų svarstykles tiksliomis pavaromis. Tačiau kai jis, būdamas 30 metų, padėjo dildę ir nonijaus apkabą, o vietoj to paėmė prizmę ir srovės matuoklį, taip gimė jo gyvenimo kelio ir mokslo istorijos sankirta – šis buvęs amatininkas bus išraižytas termoelektrinės fizikos gairėje kaip „Peltjė efekto“ atradėjas.
Obuolys sugriovė Niutono mintis apie visuotinę gravitaciją. Tada kas rado raktą, kad atrakintų termoelektros pasaulį? Pažvelkime į TEC vystymosi istoriją ir termoelektros pasaulį.
