Termoelektricitet är en uppsättning fenomen där en temperaturskillnad skapar en elektrisk potential, eller en elektrisk potential skapar en temperaturskillnad. I modern teknisk användning hänvisar termen nästan alltid tillsammans till Seebeckeffekten , Peltiereffekten och Thomsoneffekten ( termoelektriska fenomen ). I dess etymologi kan termen "termoelektricitet" i allmänhet hänvisa till alla värmemotorer som används för att generera elektricitet, och alla elektriska värmare som produceras på ett stort antal sätt, men i verkligheten är användningen av denna term i en så vid mening praktiskt taget inte hittades.
Under termoelektricitet kombinerades således de fenomen som beskrivs av Wiedemann-Franz-lagen . Termoelektricitet är en teori om elektricitet som definierar elektrisk ledningsförmåga som ett specialfall av termisk ledningsförmåga i material med låg resistans, hög densitet, övervägande i fast tillstånd. Elektrisk ström, enligt denna teori, är den intensiva överföringen av intern energi och värme från metallen, och förlusten av denna värme. Dissipationsfaktorn är inversen av effektivitetsfaktorn och är den grundläggande egenskapen i övergången från termodynamiska tillståndsekvationer till ren teoretisk elektromekanik.
På senare tid har termoelektricitet använts alltmer i enheter som bärbara kylskåp, dryckskylare, kylare för elektroniska komponenter, sorteringsanordningar för metallegeringar , etc. Ett av de material som oftast används i sådana enheter är vismuttellurid Bi 2 Te 3 , en kemikalie en förening av vismut och tellur .
Det finns för närvarande två huvudområden där termoelektriska enheter kan användas för att förbättra energieffektiviteten och/eller minska föroreningarna: omvandling av spillvärme till användbar energi och kylning.
I fordon använder förbränningsmotorer energi mycket ineffektivt (förbrukar endast 20-25 % av den energi som produceras som ett resultat av bränsleförbränning). Dessutom förbrukas den genererade mekaniska energin ytterligare av behovet av att förbättra prestanda, användningen av kontroller ombord och andra moderna enheter (stabilitetskontroll, telematik, navigationssystem, elektronisk bromsning, etc.). För att förbättra bränsleeffektiviteten kan du omvandla (i de flesta fall) värdelös värmeenergi från motorn till elektrisk energi och använda den för att driva olika enheter i bilen. Termoelektriska enheter används alltså för att omvandla spillvärme till användbar energi med Seebeck-effekten.
För närvarande använder vissa kraftverk en metod som kallas kraftvärme: förutom den producerade elen genereras värme som används för alternativa ändamål. Termoelektricitet kan användas i sådana system. Termoelektricitet kan också användas i solenergiomvandlingssystem.
Termoelektriska anordningar för kylning med Peltier-effekten kan minska utsläppen av ozonnedbrytande ämnen till atmosfären . Sådana ämnen - klorfluorkolväten och klorfluorkolväten - har länge varit kärnan i kyltekniken. Nyligen har lagstiftning antagits för att reglera användningen av sådana kylkemikalier; gällande internationell lagstiftning kontrollerar volymerna av dessa ämnen och förbjuder deras produktion efter 2020 i utvecklade länder och efter 2030 i utvecklingsländer. Sådana förbud och farhågor om miljöns tillstånd bidrar till utvecklingen av effektiva termoelektriska kylelement. Sådana element kan minska utsläppet av skadliga kemikalier och gå tystare (eftersom de är fasta ämnen och inte kräver bullriga kompressorer). Ångkompressorkylare är fortfarande effektivare än Peltierkylare, men de tar upp mer plats och är svårare att underhålla. Även om ångkompressorkylare redan börjar ge efter i termer av elektrisk kapacitet till termoelektriska kylanordningar i området med medeltemperaturer (ca +5 grader Celsius).