بجلي جا پائيدار ذريعا پيش ڪرڻ هن صديءَ جي سڀ کان اهم چئلينجن مان هڪ آهي. توانائي حاصل ڪرڻ واري مواد ۾ تحقيق جا علائقا هن حوصلي مان نڪرندا آهن، جن ۾ thermoelectric1، photovoltaic2 ۽ Thermophotovoltaics3 شامل آهن. جيتوڻيڪ اسان وٽ مواد ۽ ڊوائيسز جي کوٽ نه آهي جيڪي جول رينج ۾ توانائي حاصل ڪرڻ جي قابل آهن، پائرو اليڪٽرڪ مواد جيڪي برقي توانائي کي وقتي درجه حرارت جي تبديلين ۾ تبديل ڪري سگھن ٿا سينسرز 4 ۽ توانائي هارويسٽر 5,6,7 سمجهيا وڃن ٿا. هتي اسان 42 گرام ليڊ اسڪينڊيم ٽانٽيليٽ مان ٺهيل هڪ ملٽي ليئر ڪيپيسيٽر جي صورت ۾ هڪ ميڪرو اسڪوپي تھرمل انرجي هارويسٽر تيار ڪيو آهي، جيڪو 11.2 J برقي توانائي في thermodynamic چڪر ۾ پيدا ڪري ٿو. هر پائرو اليڪٽرڪ ماڊل برقي توانائي جي کثافت پيدا ڪري سگھي ٿو 4.43 J cm-3 في چڪر تائين. اسان اهو پڻ ڏيکاريون ٿا ته 0.3 g وزن جا ٻه ماڊلز مسلسل خودمختيار توانائي هارويسٽرز کي ايمبيڊڊ مائڪرو ڪنٽرولرز ۽ گرمي پد سينسر سان طاقت ڏيڻ لاءِ ڪافي آهن. آخرڪار، اسان ڏيکاريون ٿا ته 10 K جي درجه حرارت جي حد تائين، اهي ملٽي ليئر ڪيپيسٽرز 40٪ ڪارنٽ ڪارڪردگي تائين پهچي سگهن ٿيون. اهي خاصيتون (1) اعليٰ ڪارڪردگيءَ لاءِ فيرو اليڪٽرڪ فيز جي تبديلي، (2) نقصان کي روڪڻ لاءِ گهٽ لڪيج ڪرنٽ، ۽ (3) تيز بريڪ ڊائون وولٽيج جي ڪري آهن. اهي ميڪرو اسڪوپيڪ، اسپيبلبل ۽ موثر پائرو اليڪٽرڪ پاور هارويسٽرز ٿرمو اليڪٽرڪ پاور جنريشن کي ٻيهر تصور ڪري رهيا آهن.
thermoelectric مواد لاء گهربل گرمي پد جي درجي جي مقابلي ۾، thermoelectric مواد جي توانائي حاصل ڪرڻ لاء وقت تي گرمي پد جي سائيڪل جي ضرورت هوندي آهي. هن جو مطلب آهي هڪ thermodynamic چڪر، جيڪو بهترين طور تي بيان ڪيو ويو آهي اينٽروپي (S) درجه حرارت (T) ڊراگرام. شڪل 1a ڏيکاري ٿو هڪ عام ST پلاٽ هڪ غير لڪير پائرو اليڪٽرڪ (NLP) مواد جو ڏيکاري ٿو فيلڊ تي هلندڙ فيرو اليڪٽرڪ-پيرا اليڪٽرڪ مرحلو منتقلي اسڪينڊيم ليڊ ٽانٽيليٽ (PST) ۾. ايس ٽي ڊراگرام تي سائيڪل جا نيري ۽ سائي حصا Olson چڪر ۾ تبديل ٿيل برقي توانائي سان ملن ٿا (ٻه isothermal ۽ ٻه isopole سيڪشن). هتي اسان ٻه چڪر تي غور ڪريون ٿا ساڳئي برقي فيلڊ جي تبديلي سان (فيلڊ آن ۽ آف) ۽ درجه حرارت جي تبديلي ΔT، جيتوڻيڪ مختلف ابتدائي درجه حرارت سان. سائو چڪر مرحلو منتقلي واري علائقي ۾ واقع نه آهي ۽ اهڙيء طرح نيري چڪر کان تمام ننڍڙو علائقو آهي جيڪو مرحلو منتقلي واري علائقي ۾ واقع آهي. ايس ٽي آريگرام ۾، ايريا جيترو وڏو، گڏ ڪيل توانائي به وڌيڪ هوندي. تنهن ڪري، مرحلي جي منتقلي کي وڌيڪ توانائي گڏ ڪرڻ گهرجي. اين ايل پي ۾ وڏي ايراضي سائيڪلنگ جي ضرورت تمام گهڻي اليڪٽرروٿرمل ايپليڪيشنن جي ضرورت سان ملندڙ جلندڙ آهي 9، 10، 11، 12 جتي PST multilayer capacitors (MLCs) ۽ PVDF-based terpolymers تازو ئي شاندار ريورس ڪارڪردگي ڏيکاريا آهن. چڪر 13,14,15,16 ۾ ٿڌي ڪارڪردگي جي صورتحال. تنهن ڪري، اسان پي ايس ٽي ايم ايل سي جي سڃاڻپ ڪئي آهي دلچسپي جي حرارتي توانائي جي حاصلات لاءِ. اهي نمونا طريقن ۾ مڪمل طور تي بيان ڪيا ويا آهن ۽ ضمني نوٽس 1 (اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي)، 2 (X-ray diffraction) ۽ 3 (calorimetry).
الف، اينٽراپي (S) درجه حرارت (T) پلاٽ جو خاڪو برقي ميدان سان گڏ اين ايل پي مواد تي لاڳو ٿيل ۽ بند مرحلو منتقلي ڏيکاريندي. ٻن توانائي گڏ ڪرڻ واري چڪر کي ٻن مختلف درجه حرارت جي علائقن ۾ ڏيکاريو ويو آهي. نيري ۽ سائي سائي سائيز جي منتقلي جي اندر ۽ ٻاهر ٿينديون آهن، ترتيب سان، ۽ سطح جي مختلف علائقن ۾ ختم ٿينديون آهن. b، ٻه DE PST MLC يوني پولر رِنگز، 1 ملي ميٽر ٿلها، ماپيل 0 ۽ 155 kV cm-1 جي وچ ۾ 20 °C ۽ 90 °C تي، ترتيب سان، ۽ لاڳاپيل اولسن چڪر. اکر ABCD اولسن چڪر ۾ مختلف رياستن ڏانهن اشارو ڪن ٿا. AB: MLCs کي 155 kV cm-1 تي 20°C تي چارج ڪيو ويو. BC: MLC 155 kV cm-1 تي برقرار رکيو ويو ۽ گرمي پد 90 ° C تائين وڌايو ويو. CD: MLC 90 ° C تي خارج ٿئي ٿو. DA: MLC صفر جي ميدان ۾ 20 ° C تائين ٿڌي. نيرو علائقو ان پٽ پاور سان ملندو آهي جيڪو چڪر کي شروع ڪرڻ لاءِ گهربل هجي. نارنگي علائقو هڪ چڪر ۾ گڏ ڪيل توانائي آهي. سي، ٽاپ پينل، وولٹیج (ڪارو) ۽ موجوده (ڳاڙھو) بمقابلہ وقت، ساڳئي اولسن چڪر دوران ٽريڪ ٿيل ب. ٻن داخلن جي نمائندگي ڪن ٿا وولٹیج جي واڌ ۽ موجوده چڪر ۾ اهم پوائنٽن تي. هيٺين پينل ۾، پيلو ۽ سائو وکر 1 ملي ميٽر ٿلهي MLC لاءِ، ترتيب سان لاڳاپيل درجه حرارت ۽ توانائي وکر جي نمائندگي ڪن ٿا. توانائي جي حساب سان موجوده ۽ وولٹیج وکر جي مٿين پينل تي آهي. ناڪاري توانائي گڏ ڪيل توانائي سان ملندڙ جلندڙ آهي. چئن انگن اکرن ۾ وڏن اکرن سان ملندڙ مرحلا ساڳيا آهن جيئن اولسن چڪر ۾. چڪر AB'CD اسٽرلنگ چڪر سان ملندو آهي (اضافي نوٽ 7).
جتي E ۽ D اليڪٽرڪ فيلڊ ۽ برقي بي گھرڻ واري فيلڊ آهن. Nd اڻ سڌي طرح DE سرڪٽ مان حاصل ڪري سگھجي ٿو (Fig. 1b) يا سڌي طرح thermodynamic چڪر شروع ڪندي. سڀ کان وڌيڪ مفيد طريقا بيان ڪيا ويا اولسن پاران 1980s 17 ۾ پائرو اليڪٽرڪ توانائي گڏ ڪرڻ تي سندس شروعاتي ڪم ۾.
انجير تي. 1b ڏيکاري ٿو ٻه monopolar DE لوپ 1 ملي ميٽر ٿلهي PST-MLC نمونن کي ترتيب سان 20 °C ۽ 90 °C تي گڏ ڪيو ويو، 0 کان 155 kV cm-1 (600 V) جي حد تائين. اهي ٻه چڪر استعمال ڪري سگھجن ٿا اڻ سڌي طرح سان گڏ ڪيل توانائي جو اندازو لڳائڻ لاءِ Olson چڪر جيڪو تصوير 1a ۾ ڏيکاريل آهي. حقيقت ۾، اولسن چڪر ٻن آئسو فيلڊ شاخن تي مشتمل آهي (هتي، ڊي اي برانچ ۾ صفر فيلڊ ۽ BC برانچ ۾ 155 kV cm-1) ۽ ٻه isothermal شاخون (هتي، 20°С ۽ 20°С AB برانچ ۾) . سي سي ڊي برانچ ۾) چڪر دوران گڏ ڪيل توانائي نارنگي ۽ نيري علائقن سان ملندڙ آهي (ايڊ ڊي انٽيگرل). گڏ ڪيل توانائي Nd ان پٽ ۽ آئوٽ انرجي جي وچ ۾ فرق آهي، يعني رڳو انجير ۾ نارنگي علائقو. 1b. هي خاص اولسن چڪر ڏئي ٿو Nd توانائي جي کثافت 1.78 J cm-3. اسٽرلنگ سائيڪل اولسن سائيڪل جو متبادل آھي (ضمني نوٽ 7). ڇاڪاڻ ته مسلسل چارج اسٽيج (اوپن سرڪٽ) وڌيڪ آساني سان پهچي ٿو، تصوير 1b (سائيڪل AB'CD) مان نڪتل توانائي جي کثافت 1.25 J cm-3 تائين پهچي ٿي. اهو صرف 70٪ آهي جيڪو Olson سائيڪل گڏ ڪري سگهي ٿو، پر سادو فصلن جو سامان اهو ڪري ٿو.
ان کان علاوه، اسان سڌو سنئون ماپ ڪيو آهي گڏ ڪيل توانائي Olson چڪر دوران گڏ ڪيل PST MLC کي توانائي ڏيڻ سان Linkam جي درجه حرارت ڪنٽرول اسٽيج ۽ هڪ ذريعو ميٽر (طريقي). شڪل 1c مٿي ۽ لاڳاپيل انسٽس ۾ ڏيکاري ٿو موجوده (ڳاڙهو) ۽ وولٽيج (ڪارو) ساڳئي 1 ملي ميٽر ٿلهي PST MLC تي گڏ ڪيل DE لوپ لاءِ ساڳئي اولسن چڪر مان. موجوده ۽ وولٹیج ان کي ممڪن بڻائي ٿو ته گڏ ڪيل توانائي کي ڳڻڻ، ۽ وکر تصوير ۾ ڏيکاريل آهن. 1c، هيٺيون (سائي) ۽ درجه حرارت (پيلو) سڄي چڪر ۾. ABCD اکر تصوير 1 ۾ ساڳي اولسن چڪر جي نمائندگي ڪن ٿا. MLC چارجنگ AB ٽنگ دوران ٿيندي آهي ۽ گهٽ ڪرنٽ (200 µA) تي ٿيندي آهي، تنهنڪري SourceMeter صحيح طريقي سان چارجنگ کي ڪنٽرول ڪري سگهي ٿو. هن مسلسل شروعاتي ڪرنٽ جو نتيجو اهو آهي ته وولٽيج وکر (ڪارو وکر) غير لڪير امڪاني بي گھرڻ واري فيلڊ D PST (Fig. 1c، مٿين انسٽ) جي ڪري لڪير نه آهي. چارج ڪرڻ جي آخر ۾، 30 mJ برقي توانائي MLC (پوائنٽ B) ۾ ذخيرو ٿيل آهي. MLC پوءِ گرم ٿئي ٿو ۽ هڪ منفي ڪرنٽ (۽ ان ڪري هڪ منفي ڪرنٽ) پيدا ٿئي ٿو جڏهن ته وولٽيج 600 V تي رهي ٿو. 40 s کان پوءِ، جڏهن گرمي پد 90 ° C جي سطح تي پهچي ويو، اهو وهڪرو معاوضو ڏنو ويو، جيتوڻيڪ قدم جو نمونو سرڪٽ ۾ پيدا ٿئي ٿو اليڪٽرڪ پاور 35 mJ جي هن isofield دوران (سيڪنڊ انسيٽ تصوير ۾. 1c، مٿي). MLC (شاخ سي ڊي) تي وولٹیج وري گھٽجي وڃي ٿي، نتيجي ۾ 60 ايم جي اضافي بجليءَ جو ڪم ٿئي ٿو. ڪل پيداوار توانائي 95 mJ آهي. گڏ ڪيل توانائي ان پٽ ۽ ٻاھرين توانائي جي وچ ۾ فرق آھي، جيڪا 95 - 30 = 65 mJ ڏئي ٿي. اهو 1.84 J cm-3 جي توانائي جي کثافت سان ملندو آهي، جيڪو DE رنگ مان نڪتل Nd جي تمام ويجهو آهي. هن اولسن چڪر جي پيداواري صلاحيت کي وڏي پيماني تي آزمايو ويو آهي (ضمني نوٽ 4). وولٽيج ۽ گرمي پد کي وڌيڪ وڌائڻ سان، اسان حاصل ڪيو 4.43 J cm-3 Olsen cycles استعمال ڪندي 0.5 mm ٿلهي PST MLC ۾ 750 V (195 kV cm-1) ۽ 175 °C (ضمني نوٽ 5) جي درجه حرارت جي حد تي. اها سڌي اولسن سائيڪلن لاءِ ادب ۾ ڄاڻايل بهترين ڪارڪردگيءَ کان چار ڀيرا وڌيڪ آهي ۽ Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1.06 J cm-3)18 (cm) جي پتلي فلمن تي حاصل ڪئي وئي آهي. جدول 1 ادب ۾ وڌيڪ قدرن لاءِ). ھي ڪارڪردگي ھنن MLCs جي تمام گھٽ لڪيج جي ڪري پھچي وئي آھي (<10−7 A 750 V ۽ 180 ° C تي، تفصيل ڏسو ضمني نوٽ 6 ۾) - ھڪ اھم نقطو جو ذڪر ڪيل Smith et al.19- ان جي ابتڙ اڳوڻي اڀياس ۾ استعمال ٿيل مواد ڏانهن 17,20. ھي ڪارڪردگي ھنن MLCs جي تمام گھٽ لڪيج جي ڪري پھچي وئي آھي (<10−7 A 750 V ۽ 180 ° C تي، تفصيل ڏسو ضمني نوٽ 6 ۾) - ھڪ اھم نقطو جو ذڪر ڪيل Smith et al.19- ان جي ابتڙ اڳوڻي اڀياس ۾ استعمال ٿيل مواد ڏانهن 17,20. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10-7 А при 750 В и 180 °C, спобности мечании 6) - ڪرٽيچِسڪ مومنٽ، UPPOMIANUTый Smitom и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. اهي خاصيتون حاصل ڪيون ويون آهن انهن MLCs جي تمام گهٽ لڪيج جي ڪري (<10-7 A 750 V ۽ 180 ° C تي، تفصيل لاءِ ضمني نوٽ 6 ڏسو) - هڪ نازڪ نقطو جنهن جو ذڪر ڪيو ويو سمٿ وغيره. 19 - اڳوڻي اڀياس ۾ استعمال ٿيل مواد جي ابتڙ 17,20.由于这些MLC提到的关键点——相比之下已经达到了这种性能到早期研究中使用的材料17,20.由于 这些 mlc 的 泄漏 非常 （在 在 在 750 V 和 180 ° C 时 <10-7 A, 参见 补充 说明 6 伏／ﯡ ） — 等 人 19 提到 关键 关键 点 相比之下相比ههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههه يحكم يحب يحبك هههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههه相比之下 相比之下相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下下 相比之下 相比之下早期研究中使用的材料17.20. Поскольку ток утечки этих MLC очень низкий (<10-7 А при 750 В и 180 °C, см янутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. جيئن ته انهن MLCs جو لڪيج موجوده تمام گهٽ آهي (<10-7 A 750 V ۽ 180 ° C تي، تفصيل لاءِ ضمني نوٽ 6 ڏسو) - هڪ اهم نقطو جنهن جو ذڪر ڪيو ويو آهي سمٿ ايٽ ال. 19 - مقابلي لاء، اهي پرفارمنس حاصل ڪيا ويا.اڳوڻي اڀياس ۾ استعمال ٿيل مواد ڏانهن 17,20.
ساڳي حالتون (600 V، 20-90 ° C) اسٽيرلنگ چڪر تي لاڳو ٿين ٿيون (ضمني نوٽ 7). جيئن ته DE چڪر جي نتيجن مان توقع ڪئي وئي، پيداوار 41.0 mJ هئي. اسٽرلنگ سائيڪل جي سڀ کان وڌيڪ نمايان خصوصيتن مان هڪ آهي انهن جي شروعاتي وولٽيج کي thermoelectric اثر ذريعي وڌائڻ جي صلاحيت. اسان 39 تائين وولٹیج حاصل ڪرڻ جو مشاهدو ڪيو (15 V جي شروعاتي وولٽيج کان 590 V تائين جي آخري وولٽيج تائين، ڏسو ضمني تصوير 7.2).
انهن MLCs جي هڪ ٻي خاص خصوصيت اها آهي ته اهي ميڪرو اسڪوپي شيون آهن جيڪي ايتريون وڏيون آهن جو جول رينج ۾ توانائي گڏ ڪري سگهن. تنهن ڪري، اسان هڪ پروٽو ٽائپ هارويسٽر (HARV1) 28 MLC PST 1 mm ٿلهو استعمال ڪندي، Torello et al.14 پاران بيان ڪيل ساڳئي متوازي پليٽ ڊيزائن جي پيروي ڪندي، 7×4 ميٽرڪس ۾، جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي. ميني فولڊ کي ٻن ذخيرن جي وچ ۾ پرسٽالٽڪ پمپ ذريعي بي گھريو ويندو آهي جتي سيال جي درجه حرارت کي برقرار رکيو ويندو آهي (طريقي). انجير ۾ بيان ڪيل اولسن چڪر کي استعمال ڪندي 3.1 J تائين گڏ ڪريو. 2a، isothermal علائقا 10°C ۽ 125°C تي ۽ isofield علائقا 0 ۽ 750 V تي (195 kV cm-1). اهو 3.14 J cm-3 جي توانائي جي کثافت سان ملندو آهي. هن ميلاپ کي استعمال ڪندي، ماپون مختلف حالتن ۾ ورتو ويو (تصوير 2b). نوٽ ڪريو ته 1.8 J 80 ° C جي درجه حرارت جي حد ۽ 600 V (155 kV cm-1) جي وولٽيج تي حاصل ڪئي وئي. اهو اڳي ذڪر ڪيل 65 mJ سان سٺي معاهدي ۾ آهي 1 mm ٿلهي PST MLC لاءِ ساڳئي حالتن هيٺ (28 × 65 = 1820 mJ).
a، 28 MLC PSTs 1 ملي ميٽر ٿلهي (4 قطار × 7 ڪالمن) جي بنياد تي گڏ ڪيل HARV1 پروٽوٽائپ جو تجرباتي سيٽ اپ Olson سائيڪل تي هلندڙ. هر هڪ چڪر جي مرحلن لاء، درجه حرارت ۽ وولٹیج پروٽوٽائپ ۾ مهيا ڪيل آهن. ڪمپيوٽر هڪ peristaltic پمپ هلائي ٿو جيڪو سرد ۽ گرم حوض، ٻه والوز، ۽ هڪ طاقت جو ذريعو جي وچ ۾ هڪ ڊائليڪٽرڪ سيال کي گردش ڪري ٿو. ڪمپيوٽر پڻ thermocouples استعمال ڪري ٿو ڊيٽا گڏ ڪرڻ لاءِ وولٽيج ۽ ڪرنٽ کي فراهم ڪيل پروٽوٽائپ ۽ بجلي جي فراهمي مان گڏ ٿيڻ جي گرمي. b، توانائي (رنگ) اسان جي 4 × 7 MLC پروٽو ٽائپ پاران گڏ ڪيل درجه حرارت جي حد (X-axis) ۽ وولٽيج (Y-axis) مختلف تجربن ۾.
هارويسٽر جو هڪ وڏو نسخو (HARV2) 60 PST MLC 1 ملي ميٽر ٿلهو ۽ 160 PST MLC 0.5 ملي ميٽر ٿلهو (41.7 g فعال پائرو اليڪٽرڪ مواد) 11.2 J (ضمني نوٽ 8) ڏنو. 1984 ۾، اولسن هڪ انرجي هارويسٽر ٺاهيو جنهن جي بنياد تي 317 گرام هڪ ٽين-ڊاپڊ Pb(Zr,Ti)O3 ڪمپائونڊ آهي جيڪو 6.23 جي بجلي پيدا ڪرڻ جي قابل آهي اٽڪل 150 °C (ref. 21) جي گرمي پد تي. ھن ٺاھڻ لاءِ، ھي واحد ٻي قيمت آھي جول رينج ۾ موجود آھي. اهو صرف اڌ کان وڌيڪ قدر حاصل ڪيو جيڪو اسان حاصل ڪيو ۽ تقريبن ست ڀيرا معيار. هن جو مطلب آهي ته HARV2 جي توانائي جي کثافت 13 ڀيرا وڌيڪ آهي.
HARV1 چڪر جو عرصو 57 سيڪنڊ آهي. هن 54 ميگاواٽ پاور پيدا ڪئي 1 ملي ميٽر ٿلهي MLC سيٽ جي 7 ڪالمن جي 4 قطارن سان. ان کي هڪ قدم اڳتي وٺي وڃڻ لاءِ، اسان هڪ ٽيون ڪمبائن ٺاهيو (HARV3) هڪ 0.5mm ٿلهي PST MLC سان ۽ HARV1 ۽ HARV2 (ضمني نوٽ 9) جي ساڳي سيٽ اپ سان. اسان 12.5 سيڪنڊن جي حرارتي وقت کي ماپ ڪيو. اهو 25 سيڪنڊن جي چڪر واري وقت سان ملندو آهي (ضمني شڪل 9). گڏ ڪيل توانائي (47 ​​mJ) 1.95 ميگاواٽ في MLC جي برقي طاقت ڏئي ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ اسان کي تصور ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي ته HARV2 0.55 W (تقريبن 1.95 mW × 280 PST MLC 0.5 mm ٿولهه) پيدا ڪري ٿو. ان کان علاوه، اسان HARV1 تجربن سان مطابقت رکندڙ Finite Element Simulation (COMSOL، سپليمنٽري نوٽ 10 ۽ ضمني جدول 2-4) استعمال ڪندي گرميءَ جي منتقلي کي نقل ڪيو. فينيٽ ايليمينٽ ماڊلنگ ان کي ممڪن بڻايو ته طاقت جي قدرن جي اڳڪٿي ڪرڻ لڳ ڀڳ هڪ آرڊر جي وڌ ۾ وڌ (430 ميگاواٽ) PST ڪالمن جي ساڳئي نمبر لاءِ MLC کي 0.2 mm تائين پتلي ڪري، پاڻي کي کولنٽ طور استعمال ڪري، ۽ ميٽرڪس کي 7 قطارن ۾ بحال ڪري. . × 4 ڪالمن (ان کان علاوه، 960 ميگاواٽ هئا جڏهن ٽينڪ ڪمبائن جي اڳيان هئي، ضمني تصوير. 10b).
ھن ڪليڪٽر جي افاديت کي ظاھر ڪرڻ لاءِ، ھڪڙي اسٽينڊ اڪيلائي مظاھرو ڪندڙ تي ھڪڙو اسٽريلنگ چڪر لاڳو ڪيو ويو، جنھن ۾ صرف ٻه 0.5 ملي ايم ٿلھي PST MLCs شامل آھن ھيٽ ڪليڪٽر، ھڪڙو ھاء وولٽيج سوئچ، گھٽ وولٽيج سوئچ سان گڏ اسٽوريج ڪيپيسٽر، ھڪڙو DC/DC ڪنورٽر. ، هڪ گھٽ پاور مائڪرو ڪنٽرولر، ٻه thermocouples ۽ بوسٽ ڪنورٽر (ضمني نوٽ 11). سرڪٽ جي ضرورت هوندي آهي ته اسٽوريج ڪيپيسيٽر کي شروعاتي طور تي 9V تي چارج ڪيو وڃي ۽ پوءِ خودمختياري سان هلجي جڏهن ته ٻن MLC جو گرمي پد -5°C کان 85°C تائين آهي، هتي 160 s جي چڪر ۾ (ڪيترائي چڪر ضمني نوٽ 11 ۾ ڏيکاريل آهن) . قابل ذڪر طور تي، ٻه MLCs وزن صرف 0.3g هن وڏي سسٽم کي خودمختيار طور تي ڪنٽرول ڪري سگھن ٿا. هڪ ٻي دلچسپ خصوصيت اها آهي ته گهٽ وولٽيج ڪنورٽر 79٪ ڪارڪردگي سان 400V کان 10-15V ۾ تبديل ڪرڻ جي قابل آهي (ضمني نوٽ 11 ۽ ضمني شڪل 11.3).
آخرڪار، اسان حرارتي توانائي کي برقي توانائي ۾ تبديل ڪرڻ ۾ انهن MLC ماڊلز جي ڪارڪردگي جو جائزو ورتو. ڪارڪردگي جو معيار عنصر η بيان ڪيو ويو آهي گڏ ڪيل برقي توانائي Nd جي کثافت جي تناسب سان فراهم ڪيل گرمي قين جي کثافت (ضمني نوٽ 12):
انگ اکر 3a،b ڏيکارين ٿا ڪارڪردگي η ۽ تناسب ڪارڪردگي ηr آلسن چڪر جي، ترتيب سان، 0.5 ملي ميٽر ٿلهي PST MLC جي درجه حرارت جي حد جي ڪم جي طور تي. ٻئي ڊيٽا سيٽ 195 kV cm-1 جي اليڪٽرڪ فيلڊ لاءِ ڏنل آهن. ڪارڪردگي \(\this\) 1.43٪ تائين پهچي ٿو، جيڪو ηr جي 18٪ جي برابر آهي. جڏهن ته، 25 °C کان 35 °C تائين 10 K جي درجه حرارت جي حد تائين، ηr قدرن تائين 40٪ تائين پهچي ٿو (شڪل 3b ۾ نيري وکر). PMN-PT فلمن (ηr = 19٪) ۾ 10 K ۽ 300 kV cm-1 (Ref. 18) جي درجه حرارت جي حد ۾ رڪارڊ ٿيل NLP مواد لاءِ ڄاڻايل قدر ٻه ڀيرا آهي. 10 K کان هيٺ درجه حرارت جي حدن تي غور نه ڪيو ويو ڇاڪاڻ ته PST MLC جي حرارتي هسٽريسس 5 ۽ 8 K جي وچ ۾ آهي. ڪارڪردگي تي مرحلن جي منتقلي جي مثبت اثر جي سڃاڻپ نازڪ آهي. حقيقت ۾، η ۽ ηr جا بهترين قدر لڳ ڀڳ سڀ حاصل ڪيا ويندا آهن ابتدائي درجه حرارت Ti = 25 °C تي انجير ۾. 3a، ب. اهو هڪ ويجهي مرحلي جي منتقلي جي ڪري آهي جڏهن ڪو به فيلڊ لاڳو نه ڪيو ويو آهي ۽ Curie گرمي پد TC انهن MLCs ۾ تقريبا 20 ° C آهي (ضمني نوٽ 13).
a,b، ڪارڪردگي η ۽ اولسن چڪر جي متناسب ڪارڪردگي (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot} } 195 kV cm-1 جي فيلڊ ذريعي وڌ ۾ وڌ برقي لاءِ ۽ مختلف شروعاتي درجه حرارت Ti، }}\,\)(b) MPC PST 0.5 ملي ميٽر ٿلهي لاءِ، درجه حرارت جي وقفي تي منحصر ΔTspan.
پوئين مشاهدي جا ٻه اهم اثر آهن: (1) ڪنهن به اثرائتي سائيڪل هلائڻ لازمي طور تي شروع ٿيڻ گهرجي TC کان مٿي درجه حرارت تي فيلڊ-انڊسڊ فيز جي منتقلي لاءِ (پيرا اليڪٽرڪ کان فيرو اليڪٽرڪ تائين) ٿيڻ لاءِ؛ (2) اهي مواد TC جي ويجهو هلندڙ وقتن تي وڌيڪ موثر آهن. جيتوڻيڪ اسان جي تجربن ۾ وڏي پيماني تي ڪارڪردگي ڏيکاريا ويا آهن، محدود درجه حرارت جي حد اسان کي اجازت نه ڏئي ٿي ته اسان ڪارنٽ جي حد (\(\Delta T/T\)) جي ڪري وڏي مطلق ڪارڪردگي حاصل ڪري سگهون. بهرحال، انهن PST MLCs پاران ڏيکاريل شاندار ڪارڪردگي اولسن کي صحيح ثابت ڪري ٿي جڏهن هن جو ذڪر آهي ته "50 ° C ۽ 250 ° C جي وچ ۾ گرمي پد تي هلندڙ هڪ مثالي ڪلاس 20 ريجنريٽو ٿرمو اليڪٽرڪ موٽر 30٪ جي ڪارڪردگي رکي سگهي ٿي" 17. انھن قدرن تائين پھچڻ ۽ تصور کي جانچڻ لاءِ، اھو مفيد ٿيندو ته ڊاپڊ پي ايس ٽيز کي مختلف TCs سان استعمال ڪيو وڃي، جيئن شيبانوف ۽ بورمن پاران اڀياس ڪيو ويو آھي. انهن ڏيکاريو ته PST ۾ TC 3 ° C (Sb doping) کان 33 ° C (Ti doping) 22 تائين مختلف ٿي سگهن ٿا. تنهن ڪري، اسان اهو فرض ڪريون ٿا ته ايندڙ نسل پائرو اليڪٽرڪ ريجنريٽر ڊاپڊ PST MLCs يا ٻين مواد تي ٻڌل هڪ مضبوط فرسٽ آرڊر واري مرحلي جي منتقلي سان بهترين پاور هارويسٽرز سان مقابلو ڪري سگهن ٿا.
هن مطالعي ۾، اسان PST مان ٺاهيل MLCs جي تحقيق ڪئي. اهي ڊوائيس Pt ۽ PST اليڪٽرروڊس جي هڪ سيريز تي مشتمل آهن، جنهن ۾ ڪيترائي ڪيپيسٽر متوازي سان ڳنڍيل آهن. PST چونڊيو ويو ڇاڪاڻ ته اهو هڪ بهترين EC مواد آهي ۽ تنهن ڪري هڪ امڪاني طور تي بهترين اين ايل پي مواد. اهو 20 °C جي چوڌاري هڪ تيز فرسٽ آرڊر فيرو اليڪٽرڪ-پيرا اليڪٽرڪ مرحلي جي منتقلي کي ظاهر ڪري ٿو، اهو ظاهر ڪري ٿو ته ان جي اينٽروپي تبديليون ساڳيا آهن جيڪي شڪل 1 ۾ ڏيکاريل آهن. ساڳيا MLCs مڪمل طور تي EC13,14 ڊوائيسز لاء بيان ڪيا ويا آهن. هن مطالعي ۾، اسان استعمال ڪيو 10.4 × 7.2 × 1 mm³ ۽ 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³ MLCs. MLCs 1 mm ۽ 0.5 mm جي ٿلهي سان ترتيب ڏنل 38.6 µm جي ٿولهه سان PST جي 19 ۽ 9 تہن مان ٺاهيا ويا. ٻنهي صورتن ۾، اندروني PST پرت 2.05 µm ٿلهي پلاٽينم اليڪٽرروڊس جي وچ ۾ رکيل هئي. انهن MLCs جي ڊيزائن کي فرض ڪيو ويو آهي ته PSTs جو 55٪ فعال آهن، اليڪٽرروڊس جي وچ ۾ حصو سان لاڳاپيل آهي (ضمني نوٽ 1). فعال اليڪٽرروڊ علائقو 48.7 mm2 هو (ضمني جدول 5). ايم ايل سي پي ايس ٽي تيار ڪئي وئي سخت مرحلي جي رد عمل ۽ کاسٽنگ طريقي سان. تياري جي عمل جا تفصيل گذريل آرٽيڪل 14 ۾ بيان ڪيا ويا آهن. PST MLC ۽ پوئين آرٽيڪل جي وچ ۾ هڪ فرق آهي B-سائٽن جو آرڊر، جيڪو PST ۾ EC جي ڪارڪردگي کي تمام گهڻو متاثر ڪري ٿو. PST MLC جي B-سائٽن جو آرڊر 0.75 آهي (ضمني نوٽ 2) 1400 ° C تي sintering ذريعي حاصل ڪيو ويو آهي ۽ پوءِ 1000 ° C تي سوين ڪلاڪ ڊگهو اينيلنگ. PST MLC تي وڌيڪ معلومات لاءِ، ڏسو ضمني نوٽس 1-3 ۽ ضمني جدول 5.
هن مطالعي جو بنيادي تصور اولسن جي چڪر تي ٻڌل آهي (Fig. 1). اهڙي چڪر لاءِ، اسان کي گرم ۽ سرد حوض ۽ بجلي جي فراهمي جي ضرورت آهي جيڪا مختلف MLC ماڊلز ۾ وولٹیج ۽ ڪرنٽ جي نگراني ۽ ڪنٽرول ڪري سگهي. اهي سڌيون سائيڪلون ٻه مختلف ترتيبون استعمال ڪيون ويون آهن، يعني (1) لنڪام ماڊلز کي گرم ڪرڻ ۽ ٿڌي ڪرڻ لاءِ هڪ ايم ايل سي ڪيٿلي 2410 پاور سورس سان ڳنڍيل آهي، ۽ (2) ٽي پروٽوٽائپس (HARV1، HARV2 ۽ HARV3) ساڳئي ذريعن سان متوازي ۾. پوئين صورت ۾، هڪ dielectric fluid (سيليڪون تيل 25 °C تي 5 cP جي ويسڪوسيٽي سان، Sigma Aldrich کان خريد ڪيو ويو) ٻن ذخيرن (گرم ۽ سرد) ۽ MLC جي وچ ۾ گرمي مٽائڻ لاء استعمال ڪيو ويو. حرارتي ذخيري ۾ هڪ شيشي جي ڪنٽينر تي مشتمل هوندو آهي جيڪو ڊائلٽرڪ سيال سان ڀريو ويندو آهي ۽ حرارتي پليٽ جي چوٽي تي رکيل هوندو آهي. ٿڌي اسٽوريج ۾ پاڻي جي غسل تي مشتمل آهي مائع ٽيوب سان گڏ پاڻي ۽ برف سان ڀريل هڪ وڏي پلاسٽڪ جي ڪنٽينر ۾ ڊائيلڪٽرڪ سيال شامل آهن. ٻن ٽن طرفن جا پنچ والوز (بائيو ڪيم فلوئڊڪس مان خريد ڪيا ويا) ڪمبائن جي هر آخر ۾ رکيا ويا ته جيئن فلوئڊ کي هڪ ذخيري کان ٻئي ۾ صحيح طريقي سان تبديل ڪيو وڃي (شڪل 2a). PST-MLC پيڪيج ۽ کولنٽ جي وچ ۾ حرارتي توازن کي يقيني بڻائڻ لاءِ، چڪر جي مدت کي وڌايو ويو جيستائين انٽ ۽ آئوٽليٽ thermocouples (جيترو ممڪن طور تي PST-MLC پيڪيج جي ويجهو) ساڳئي درجه حرارت ڏيکاري. Python اسڪرپٽ سڀني اوزارن کي منظم ۽ هم وقت سازي ڪري ٿي (ذريعو ميٽر، پمپ، والوز ۽ thermocouples) صحيح اولسن سائيڪل کي هلائڻ لاءِ، يعني ڪولنٽ لوپ PST اسٽيڪ ذريعي سائيڪل هلائڻ شروع ڪري ٿو سورس ميٽر جي چارج ٿيڻ کان پوءِ ته جيئن اهي گهربل حد تائين گرم ٿين. ڏنل Olson سائيڪل لاء وولٹیج لاڳو.
متبادل طور تي، اسان اڻ سڌي طريقي سان گڏ ڪيل توانائي جي انهن سڌي ماپ جي تصديق ڪئي آهي. اهي اڻ سڌي طرح طريقا اليڪٽرڪ ڊسپليسمينٽ (D) - اليڪٽرڪ فيلڊ (E) فيلڊ لوپس تي ٻڌل آهن جيڪي مختلف درجه حرارت تي گڏ ڪيا ويا آهن، ۽ ٻن DE لوپس جي وچ ۾ ايراضيء جي حساب سان، ڪو به صحيح اندازو لڳائي سگھي ٿو ته ڪيتري توانائي گڏ ڪري سگهجي ٿي، جيئن شڪل ۾ ڏيکاريل آهي. . شڪل 2 ۾. 1b. اهي DE لوپ پڻ گڏ ڪيا ويا آهن ڪيٿلي ماخذ ميٽر استعمال ڪندي.
28 1 ملي ميٽر ٿلهي PST MLCs کي 4-قطار ۾ گڏ ڪيو ويو، 7-ڪالمن متوازي پليٽ جي جوڙجڪ جي حوالي سان بيان ڪيل ڊيزائن مطابق. 14. PST-MLC قطارن جي وچ ۾ سيال خال 0.75mm آهي. اهو PST MLC جي ڪنارن جي چوڌاري مائع اسپيڪر جي طور تي ڊبل رخا ٽيپ جي پٽي شامل ڪندي حاصل ڪيو ويو آهي. PST MLC اليڪٽرروڊ ليڊز سان رابطي ۾ هڪ چاندي جي epoxy پل سان متوازي طور تي ڳنڍيل آهي. ان کان پوء، بجلي جي فراهمي جي ڪنيڪشن لاء اليڪٽرروڊ ٽرمينلز جي هر پاسي تي چاندي جي epoxy رال سان تارون چپڪيون ويون. آخرڪار، سڄي جوڙجڪ کي پوليوليفن نلي ۾ داخل ڪريو. بعد ۾ مناسب سيلنگ کي يقيني بڻائڻ لاء سيال ٽيوب ڏانهن چپ ڪيو ويو آهي. آخرڪار، 0.25 ملي ميٽر ٿلهي K-قسم جي thermocouples PST-MLC ڍانچي جي هر آخر ۾ اندر ۽ آئوٽليٽ مائع جي درجه حرارت جي نگراني ڪرڻ لاء ٺاهيا ويا. هن کي ڪرڻ لاء، نلي کي پهرين سوراخ ڪرڻ گهرجي. Thermocouple انسٽال ڪرڻ کان پوء، مهر بحال ڪرڻ لاء Thermocouple نلي ۽ تار جي وچ ۾ اڳ وانگر ساڳيو چپپڻ لاڳو ڪريو.
اٺ الڳ پروٽوٽائپس ٺاهيا ويا، جن مان چار 40 0.5 ملي ايم ٿلهي MLC PSTs 5 ڪالمن ۽ 8 قطارن سان متوازي پليٽ جي طور تي ورهايل هئا، ۽ باقي چار 15 1 ملي ايم ٿلهي MLC PSTs هر هڪ هئا. 3-ڪالمن × 5-قطار متوازي پليٽ جي جوڙجڪ ۾. استعمال ٿيل PST MLCs جو ڪل تعداد 220 (160 0.5 ملي ميٽر ٿلهو ۽ 60 PST MLC 1 ملي ميٽر) هو. اسان انهن ٻن سب يونٽن کي HARV2_160 ۽ HARV2_60 سڏين ٿا. پروٽوٽائپ HARV2_160 ۾ مائع خال ٻن ڊبل رخا ٽيپ تي مشتمل آهي 0.25 ملي ميٽر ٿلهي هڪ تار سان انهن جي وچ ۾ 0.25 ملي ميٽر ٿلهي. HARV2_60 پروٽوٽائپ لاء، اسان ساڳئي طريقي سان بار بار ڪيو، پر 0.38 ملي ميٽر ٿلهي تار استعمال ڪندي. سميٽري لاءِ، HARV2_160 ۽ HARV2_60 جا پنهنجا فلوئڊ سرڪٽ، پمپ، والوز ۽ ٿڌي پاسي آهن (ضمني نوٽ 8). ٻه HARV2 يونٽ هڪ گرمي جي ذخيري کي، هڪ 3 ليٽر ڪنٽينر (30 سينٽي x 20 سينٽي x 5 سينٽي) ٻن گرم پليٽن تي گردش ڪندڙ مقناطيس سان. سڀئي اٺ انفرادي پروٽوٽائپس برقي طور تي متوازي سان ڳنڍيل آهن. HARV2_160 ۽ HARV2_60 سب يونٽس هڪ ئي وقت اولسن چڪر ۾ ڪم ڪن ٿا، جنهن جي نتيجي ۾ 11.2 J.
0.5mm ٿلهي PST MLC کي polyolefin hose ۾ ڊبل رخا ٽيپ ۽ تار جي ٻنهي پاسن تي رکو ته جيئن مائع جي وهڪري لاءِ جاءِ ٺاهي سگهجي. ان جي ننڍڙي سائيز جي ڪري، پروٽوٽائپ هڪ گرم يا ٿڌو ذخيري والو جي اڳيان رکيل هئي، چڪر جي وقت کي گھٽائڻ.
PST MLC ۾، حرارتي شاخ تي مسلسل وولٹیج لاڳو ڪندي مسلسل برقي ميدان لاڳو ڪيو ويندو آهي. نتيجي طور، هڪ منفي حرارتي موجوده پيدا ٿئي ٿي ۽ توانائي ذخيرو ٿيل آهي. PST MLC کي گرم ڪرڻ کان پوء، فيلڊ کي هٽايو ويندو آهي (V = 0)، ۽ ان ۾ ذخيرو ٿيل توانائي واپس ماخذ ڪائونٽر ڏانهن موٽائي ويندي آهي، جيڪو گڏ ڪيل توانائي جي هڪ وڌيڪ حصو سان ملندو آهي. آخرڪار، هڪ وولٹیج V = 0 لاڳو ڪرڻ سان، MLC PSTs کي انهن جي شروعاتي درجه حرارت تي ٿڌو ڪيو وڃي ٿو ته جيئن چڪر ٻيهر شروع ٿي سگهي. هن مرحلي ۾، توانائي گڏ نه آهي. اسان ڪيٿلي 2410 SourceMeter استعمال ڪندي Olsen سائيڪل هلائي، PST MLC کي وولٽيج ماخذ کان چارج ڪيو ۽ موجوده ميچ کي مناسب قيمت تي سيٽ ڪيو ته جيئن قابل اعتماد توانائي جي حسابن لاءِ چارجنگ مرحلي دوران ڪافي پوائنٽون گڏ ڪيون ويون.
اسٽرلنگ سائيڪلن ۾، PST MLCs کي وولٽيج سورس موڊ ۾ چارج ڪيو ويو هڪ ابتدائي برقي فيلڊ ويليو (ابتدائي وولٽيج Vi > 0) تي، هڪ گهربل تعميل موجوده، انهي ڪري چارج ڪرڻ وارو قدم تقريبا 1 s وٺندو آهي (۽ ڪافي پوائنٽ گڏ ڪيا ويا آهن هڪ قابل اعتماد حساب لاءِ. توانائي) ۽ ٿڌي درجه حرارت. اسٽرلنگ سائيڪلن ۾، PST MLCs کي وولٽيج سورس موڊ ۾ چارج ڪيو ويو هڪ ابتدائي برقي فيلڊ ويليو (ابتدائي وولٽيج Vi > 0) تي، هڪ گهربل تعميل موجوده، انهي ڪري چارج ڪرڻ وارو قدم تقريبا 1 s وٺندو آهي (۽ ڪافي پوائنٽ گڏ ڪيا ويا آهن هڪ قابل اعتماد حساب لاءِ. توانائي) ۽ ٿڌي درجه حرارت. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении электрического поля (начальное значении) , ливом токе, так что этап зарядки занимает около 1 اسٽرلنگ PST MLC سائيڪلن ۾، اهي وولٽيج ماخذ موڊ ۾ اليڪٽرڪ فيلڊ جي شروعاتي قيمت تي چارج ڪيا ويا (ابتدائي وولٽيج Vi > 0)، گهربل پيداوار موجوده، انهي ڪري ته چارج اسٽيج لڳ ڀڳ 1 s (۽ ڪافي تعداد) پوائنٽن جا هڪ قابل اعتماد توانائي جي حساب سان گڏ ڪيا ويا آهن) ۽ ٿڌي درجه حرارت.在斯特林循环中، PST MLC 在电压源模式下以初始电场值（初始电压Vi > 0电步骤大约需要1 秒（并且收集了足够的点以可靠地计算能量 和低温. ماسٽر سائيڪل ۾، PST MLC کي وولٽيج سورس موڊ ۾ شروعاتي برقي فيلڊ ويليو (ابتدائي وولٹیج Vi > 0) تي چارج ڪيو ويندو آهي، تنهنڪري گهربل تعميل موجوده چارجنگ قدم لاءِ تقريباً 1 سيڪنڊ لڳندي آهي (۽ اسان ڪافي پوائنٽون گڏ ڪيون. معتبر حساب سان (توانائي) ۽ گهٽ درجه حرارت. В цикле Стирлинга PST MLC заряжается в режиме источника напряжения с начальным значением электрического поля (начальное напряжение Vi > 0), требуемый ток податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное количество точек, чтобы надежно рассчитать энергию) и низкие температуры . اسٽرلنگ چڪر ۾، PST MLC وولٹیج ماخذ موڊ ۾ برقي فيلڊ جي شروعاتي قيمت سان چارج ڪيو ويندو آهي (ابتدائي وولٽيج Vi > 0)، گهربل تعميل موجوده اهڙي آهي ته چارج اسٽيج لڳ ڀڳ 1 s (۽ ڪافي تعداد) پوائنٽن کي گڏ ڪيو وڃي ٿو قابل اعتماد طور تي توانائي جي حساب سان) ۽ گهٽ درجه حرارت.ان کان اڳ جو PST MLC گرم ٿئي، سرڪٽ کي کوليو I = 0 mA (گهٽ ۾ گهٽ ملندڙ ڪرنٽ جنهن کي اسان جو ماپيندڙ ذريعو 10 nA سنڀالي سگهي ٿو) جي ملاپ وارو ڪرنٽ لاڳو ڪري. نتيجي طور، MJK جي PST ۾ هڪ چارج رهي ٿو، ۽ وولٹیج وڌائي ٿو جيئن نموني گرم ٿي. بازو BC ۾ ڪابه توانائي گڏ نه ڪئي وئي آهي ڇاڪاڻ ته I = 0 mA. تيز گرمي پد تي پهچڻ کان پوءِ، MLT FT ۾ وولٽيج وڌي ٿو (ڪجهه حالتن ۾ 30 ڀيرا وڌيڪ، ڏسو اضافي تصوير 7.2)، MLK FT خارج ٿي ويندو آهي (V = 0)، ۽ بجليءَ جي انرجي ان ۾ محفوظ ڪئي ويندي آهي. جيئن اهي ابتدائي چارج آهن. ساڳيو موجوده خطوط ميٽر-ذريعو ڏانهن موٽايو ويو آهي. وولٹیج حاصل ڪرڻ جي ڪري، تيز درجه حرارت تي ذخيرو ٿيل توانائي ان کان وڌيڪ آهي جيڪا چڪر جي شروعات ۾ مهيا ڪئي وئي هئي. نتيجي طور، توانائي حاصل ڪئي ويندي آهي گرمي کي بجلي ۾ تبديل ڪندي.
اسان استعمال ڪيو ڪيٿلي 2410 SourceMeter مانيٽر ڪرڻ لاءِ وولٹیج ۽ موجوده PST MLC تي لاڳو ٿيل. ڪيٿلي جي ماخذ ميٽر، \ (E = {\int __{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas))}\ سان لاڳاپيل توانائي وولٹیج ۽ ڪرنٽ جي پيداوار کي ضم ڪندي حساب ڪيو ويندو آهي. کاٻي (t\ ساڄي){V}_{{\rm{meas}}}(t)\)، جتي τ دور جو عرصو آهي. اسان جي توانائي جي وکر تي، مثبت توانائي جي قدرن جو مطلب آهي توانائي جيڪا اسان کي MLC PST کي ڏيڻي آهي، ۽ منفي قدرن جو مطلب آهي توانائي جيڪا اسان انهن مان ڪڍون ٿا ۽ ان ڪري حاصل ڪيل توانائي. ڏنل ڪليڪشن چڪر لاءِ لاڳاپو طاقت جو اندازو لڳايو ويندو آهي گڏ ڪيل توانائي کي ورهائي سڄي چڪر جي دور ۾ τ.
سڀ ڊيٽا مکيه متن ۾ يا اضافي معلومات ۾ پيش ڪيا ويا آهن. مواد لاء خط ۽ درخواستون هن مضمون سان مهيا ڪيل AT يا ED ڊيٽا جي ماخذ ڏانهن هدايت ڪئي وڃي.
اينڊو جونيئر، OH، ماران، ALO ۽ Henao، NC توانائي جي حاصلات لاءِ thermoelectric microgenerators جي ترقي ۽ ايپليڪيشنن جو جائزو. اينڊو جونيئر، OH، ماران، ALO ۽ Henao، NC توانائي جي حاصلات لاءِ thermoelectric microgenerators جي ترقي ۽ ايپليڪيشنن جو جائزو.اينڊو جونيئر، اوهائيو، ماران، ALO ۽ Henao، NC انرجي هاروسٽنگ لاءِ thermoelectric microgenerators جي ترقي ۽ ايپليڪيشن جو جائزو. اينڊو جونيئر، OH، ماران، ALO ۽ Henao، NC 回顾用于能量收集的热电微型发电机的开发和应用. اينڊو جونيئر، OH، ماران، ALO ۽ Henao، NCAndo Junior, Ohio, Maran, ALO, and Henao, NC غور ڪري رھيا آھن thermoelectric microgenerators جي ترقي ۽ استعمال لاءِ توانائيءَ جي حاصلات لاءِ.ٻيهر شروع ڪرڻ. حمايت. توانائي Rev. 91، 376–393 (2018).
پولمن، اي، نائيٽ، ايم، گارنيٽ، اي سي، ايهرلر، بي ۽ سنڪ، WC فوٽووولٽڪ مواد: موجوده ڪارڪردگي ۽ مستقبل جا چئلينج. پولمن، اي، نائيٽ، ايم، گارنيٽ، اي سي، ايهرلر، بي ۽ سنڪ، WC فوٽووولٽڪ مواد: موجوده ڪارڪردگي ۽ مستقبل جا چئلينج.پولمن، اي، نائيٽ، ايم، گارنيٽ، اي ڪي، ايهرلر، بي ۽ سنڪ، وي ڪي فوٽووولٽڪ مواد: موجوده ڪارڪردگي ۽ مستقبل جا چئلينج. پولمن، اي.، نائٽ، ايم، گارنيٽ، اي سي، ايهرلر، بي ۽ سينڪ، WC 光伏材料：目前的效率和未来的挑战. پولمن، اي، نائيٽ، ايم، گارنيٽ، اي سي، ايهرلر، بي ۽ سنڪ، WC شمسي مواد: موجوده ڪارڪردگي ۽ مستقبل جا چئلينج.پولمن، اي، نائيٽ، ايم، گارنيٽ، اي ڪي، ايهرلر، بي ۽ سنڪ، وي ڪي فوٽووولٽڪ مواد: موجوده ڪارڪردگي ۽ مستقبل جا چئلينج.سائنس 352، aad4424 (2016).
گيت، K.، Zhao، R.، Wang، ZL ۽ Yang، Y. پاڻ ۾ هلندڙ هڪ ئي وقت جي گرمي پد ۽ دٻاءُ سينسنگ لاءِ گڏيل پائرو-پيزو اليڪٽرڪ اثر. گيت، K.، Zhao، R.، Wang، ZL ۽ Yang، Y. پاڻ سان هلندڙ هڪ ئي وقت جي درجه حرارت ۽ پريشر سينسنگ لاءِ گڏيل پائرو-پيزو اليڪٽرڪ اثر.گيت K.، Zhao R.، Wang ZL ۽ يان يو. گڏيل پائروپيزو اليڪٽرڪ اثر پاڻمرادو هڪ ئي وقت حرارت ۽ دٻاءُ جي ماپ لاءِ. گيت، K.، Zhao، R.، وانگ، ZL ۽ يانگ، Y. 用于自供电同时温度和压力传感的联合热压电效应. گيت، K.، Zhao، R.، Wang، ZL ۽ Yang، Y. پاڻ کي طاقت ڏيڻ لاءِ ساڳئي وقت گرمي پد ۽ دٻاءُ ۾.گيت K.، Zhao R.، Wang ZL ۽ يان يو. گڏيل Thermopiezoelectric اثر خودمختاري سان گڏ درجه حرارت ۽ دٻاء جي ماپ لاء.اڳتي. الما ميٽر 31، 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Energy harvesting based on Ericsson pyroelectric cycles in a relaxor ferroelectric ceramic. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Energy harvesting based on Ericsson pyroelectric cycles in a relaxor ferroelectric ceramic.Sebald G.، Prouvost S. ۽ Guyomar D. Energy harvesting based on pyroelectric Ericsson cycles in relaxor ferroelectric ceramics.Sebald G.، Prouvost S. ۽ Guyomar D. Energy harvesting in relaxor ferroelectric ceramics based on Ericsson pyroelectric cycling. سمارٽ الما ميٽر. ساخت. 17، 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Next-generation electrocaloric and pyroelectric materials for solid-state electrothermal energy interconversion. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Next-generation electrocaloric and pyroelectric materials for solid-state electrothermal energy interconversion. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следующего поколевербония достави дотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW ايندڙ نسل اليڪٽرڪولورڪ ۽ پائرو اليڪٽرڪ مواد لاءِ سولڊ اسٽيٽ اليڪٽرروٿرمل انرجي ڪنورشن. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW 用于固态电热能相互转换的下一代电热和热里用一代电热和热釁 Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следующего поколевербония достави дотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW ايندڙ نسل اليڪٽرڪولورڪ ۽ پائرو اليڪٽرڪ مواد لاءِ سولڊ اسٽيٽ اليڪٽرروٿرمل انرجي ڪنورشن.ليڊي بيل. 39، 1099-1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. معياري ۽ فگر-آف-ميرٽ پائرو اليڪٽرڪ نانو جنريٽرز جي ڪارڪردگي جي مقدار کي طئي ڪرڻ لاءِ. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. معياري ۽ فگر-آف-ميرٽ پائرو اليڪٽرڪ نانو جنريٽرز جي ڪارڪردگي جي مقدار کي طئي ڪرڻ لاءِ.ژانگ، K.، وانگ، Y.، وانگ، ZL ۽ يانگ، يو. pyroelectric nanogenerators جي ڪارڪردگي جو اندازو لڳائڻ لاء هڪ معياري ۽ معيار جو نمبر. Zhang، K.، وانگ، Y.، وانگ، ZL ۽ يانگ، Y. 用于量化热释电纳米发电机性能的标准和品质因数. ژانگ، K.، وانگ، Y.، وانگ، ZL ۽ يانگ، Y.ژانگ، K.، وانگ، Y.، وانگ، ZL ۽ يانگ، يو. pyroelectric nanogenerator جي ڪارڪردگي جي مقدار کي طئي ڪرڻ لاء معيار ۽ ڪارڪردگي جي قدمن.نانو توانائي 55، 534-540 (2019).
ڪراسلي، ايس.، نير، بي.، واٽمور، آر ڊبليو، مويا، ايڪس ۽ ماٿور، اين ڊي اليڪٽروڪالورڪ کولنگ سائيڪلس ان ليڊ اسڪينڊيم ٽينٽيليٽ سان صحيح ريجنريشن ذريعي فيلڊ ويريشن. ڪراسلي، ايس.، نير، بي.، واٽمور، آر ڊبليو، مويا، ايڪس ۽ ماٿور، اين ڊي اليڪٽروڪالورڪ کولنگ سائيڪلس ان ليڊ اسڪينڊيم ٽينٽيليٽ سان صحيح ريجنريشن ذريعي فيلڊ ويريشن.ڪراسلي، ايس.، نير، بي.، واٽمور، آر ڊبليو، مويا، ايڪس ۽ ماٿور، اين ڊي اليڪٽرروڪالورڪ کولنگ سائيڪلس ان ليڊ-اسڪينڊيم ٽانٽيليٽ سان صحيح ريجنريشن سان فيلڊ ميڊيڪيشن ذريعي. ڪراسلي، ايس.، نيئر، بي.، واٽمور، آر ڊبليو، مويا، ايڪس ۽ ماٿور، اين ڊي 钽酸钪铅的电热冷却循环，通过场变化实现真正的再生. ڪراسلي، ايس.، نير، بي.، واٽمور، آر ڊبليو، مويا، ايڪس ۽ ماٿر، اين ڊي. Tantalum酸钪钪钪钪钪钪电求的电池水水水水水在电影在线电影。ڪراسلي، ايس.، نير، بي.، واٽمور، آر ڊبليو، مويا، ايڪس ۽ ماٿور، اين ڊي هڪ اليڪٽرروٿرمل کولنگ سائي آف اسڪينڊيم-ليڊ ٽينٽيليٽ لاءِ حقيقي بحاليءَ لاءِ فيلڊ ريورسل ذريعي.فزڪس Rev. X 9, 41002 (2019).
مويا، ايڪس، ڪار نارائن، ايس ۽ ماٿور، اين ڊي ڪلوريڪ مواد ويجھو فيروڪ فيز ٽرانسشنز. مويا، ايڪس، ڪار نارائن، ايس ۽ ماٿور، اين ڊي ڪلوريڪ مواد ويجھو فيروڪ فيز ٽرانسشنز.مويا، ايڪس، ڪر-نارائن، ايس ۽ ماٿور، اين ڊي ڪلوريڪ مواد ويجھو فيروڊ فيز ٽرانسشنز. مويا، ايڪس، ڪر-نارائن، ايس ۽ ماٿور، اين ڊي 铁质相变附近的热量材料. مويا، ايڪس.، ڪر-نارائن، ايس ۽ ماٿور، اين ڊي تھرمل مواد ويجھو فيرس ميٽالرجي.مويا، ايڪس، ڪر-نارائن، ايس ۽ ماٿور، اين ڊي حرارتي مواد ويجھو لوھ جي مرحلي جي منتقلي.نيٽ. الما ميٽر 13، 439-450 (2014).
مويا، ايڪس ۽ ماٿر، اين ڊي ڪلوريڪ مواد کولنگ ۽ گرم ڪرڻ لاءِ. مويا، ايڪس ۽ ماٿر، اين ڊي ڪلوريڪ مواد کولنگ ۽ گرم ڪرڻ لاءِ.مويا، ايڪس ۽ ماٿر، اين ڊي حرارتي مواد کولنگ ۽ گرم ڪرڻ لاء. مويا، ايڪس ۽ ماٿور، اين ڊي 用于冷却和加热的热量材料. مويا، ايڪس ۽ ماٿر، اين ڊي حرارتي مواد کولنگ ۽ گرم ڪرڻ لاء.Moya X. ۽ Mathur ND ٿڌي ۽ گرم ڪرڻ لاءِ حرارتي مواد.سائنس 370، 797-803 (2020).
Torello, A. & Defay, E. Electrocaloric coolers: a review. Torello, A. & Defay, E. Electrocaloric coolers: a review.Torello، A. ۽ Defay، E. Electrocaloric chillers: a review. Torello, A. & Defay, E. 电热冷却器:评论. Torello, A. & Defay, E. 电热冷却器:评论.Torello، A. ۽ Defay، E. اليڪٽرروٿرمل کولر: هڪ جائزو.ترقي يافته. اليڪٽرانڪ الما ميٽر. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe، Y. et al. انتهائي آرڊر ٿيل اسڪينڊيم-اسڪينڊيم-ليڊ ۾ برقياتي مواد جي وڏي توانائي جي ڪارڪردگي. قومي رابطي. 12، 3298 (2021).
نيئر، بي وغيره. آڪسائيڊ multilayer capacitors جو electrothermal اثر هڪ وسيع درجه حرارت جي حد تي وڏو آهي. فطرت 575، 468-472 (2019).
Torello، A. et al. electrothermal regenerators ۾ وڏي درجه حرارت جي حد. سائنس 370، 125-129 (2020).
وانگ، Y. وغيره. اعلي ڪارڪردگي مضبوط رياست اليڪٽرروٿرمل کولنگ سسٽم. سائنس 370، 129-133 (2020).
مينگ، Y. وغيره. وڏي درجه حرارت جي واڌ لاءِ Cascade اليڪٽرروٿرمل کولنگ ڊيوائس. قومي توانائي 5، 996-1002 (2020).
اولسن، آر بي ۽ براون، ڊي ڊي اعلي ڪارڪردگي سڌي طرح گرميء جي تبديلي کي برقي توانائي سان لاڳاپيل پائرو اليڪٽرڪ ماپن ۾. اولسن، آر بي ۽ براون، ڊي ڊي اعلي ڪارڪردگي سڌي طرح گرمي جي بدلي برقي توانائي سان لاڳاپيل پائرو اليڪٽرڪ ماپن ۾.اولسن، آر بي ۽ براون، ڊي ڊي انتهائي موثر سڌي طرح گرميءَ جي تبديليءَ کي بجليءَ جي توانائيءَ ۾ تبديل ڪرڻ سان لاڳاپيل پائرو اليڪٽرڪ ماپون. اولسن، آر بي ۽ براون، ڊي ڊي 高效直接将热量转换为电能相关的热释电测量. اولسن، آر بي ۽ براون، ڊي ڊياولسن، آر بي ۽ براون، ڊي ڊي موثر سڌي طرح گرميءَ جي تبديليءَ سان بجليءَ جي ماپ سان لاڳاپيل.فيرو اليڪٽرڪس 40، 17-27 (1982).
پانڊيا، ايس وغيره. پتلي آرام واري فيرو اليڪٽرڪ فلمن ۾ توانائي ۽ طاقت جي کثافت. قومي الما ميٽر. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
سمٿ، AN ۽ Hanrahan، BM Cascaded pyroelectric Conversion: Optimizing the ferroelectric مرحلو منتقلي ۽ برقي نقصان. سمٿ، AN ۽ Hanrahan، BM Cascaded pyroelectric Conversion: Optimizing the ferroelectric مرحلو منتقلي ۽ برقي نقصان.سمٿ، AN ۽ Hanrahan، BM Cascaded pyroelectric Conversion: ferroelectric مرحلو منتقلي ۽ برقي نقصان جي اصلاح. سمٿ، AN ۽ Hanrahan، BM 级联热释电转换：优化铁电相变和电损耗. سمٿ، AN ۽ Hanrahan، BMسمٿ، AN ۽ Hanrahan، BM Cascaded pyroelectric Conversion: Optimization of ferroelectric stage transitions and electrical losses.جي درخواست. فزڪس 128، 24103 (2020).
Hoch، SR حرارتي توانائي کي بجلي ۾ تبديل ڪرڻ لاء فيرو اليڪٽرڪ مواد جو استعمال. عمل. IEEE 51، 838-845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Cascaded pyroelectric energy converter. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Cascaded pyroelectric energy converter.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM and Dullea, J. Cascade Pyroelectric Power Converter. اولسن، آر بي، برونو، ڊي اي، برسکو، جي ايم ۽ ڊوليا، جي 级联热释电能量转换器. اولسن، آر بي، برونو، ڊي اي، برسکو، جي ايم ۽ ڊوليا، جي 级联热释电能量转换器.اولسن، آر بي، برونو، ڊي اي، برسڪو، جي ايم ۽ ڊوليا، جي.فيرو اليڪٽرڪس 59، 205-219 (1984).
شيبانوف، ايل. ۽ بورمن، K. آن ليڊ-اسڪينڊيم ٽانٽيليٽ سولڊ سولوشنز سان هاءِ اليڪٽرڪ ڪلوريڪ اثر. شيبانوف، ايل. ۽ بورمن، K. آن ليڊ-اسڪينڊيم ٽانٽيليٽ سولڊ سولوشنز سان هاءِ اليڪٽرڪ ڪلوريڪ اثر.شيبانوف ايل ۽ بورمن ڪي. ليڊ-اسڪينڊيم ٽانٽيليٽ جي مضبوط حلن تي هڪ اعلي اليڪٽرڪولورڪ اثر سان. شيبانوف، ايل ۽ بورمن، K. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体. شيبانوف، ايل ۽ بورمن، ڪي.شيبانوف ايل. ۽ بورمن ڪي. اسڪينڊيم-ليڊ-اسڪينڊيم سڪل حلن تي هڪ اعلي اليڪٽرڪولورڪ اثر سان.فيرو اليڪٽرڪس 127، 143-148 (1992).
اسان شڪرگذار آهيون N. Furusawa, Y. Inoue, ۽ K. Honda انهن جي MLC ٺاهڻ ۾ مدد لاءِ. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB ۽ ED لکسمبرگ نيشنل ريسرچ فائونڊيشن (FNR) جي مهرباني هن ڪم جي مدد لاءِ ڪيميل هيٽ C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt، ٿرموڊيميٽ C20/MS/14718071/Defay and BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
مواد جي تحقيق ۽ ٽيڪنالاجي جو کاتو، لگزمبرگ انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي (LIST)، بيلويئر، لگزمبرگ