פאָרשלאָגן סאַסטיינאַבאַל קוואלן פון עלעקטרע איז איינער פון די מערסט וויכטיק טשאַלאַנדזשיז פון דעם יאָרהונדערט. פאָרשונג געביטן אין ענערגיע כאַרוואַסטינג מאַטעריאַלס סטעם פון דעם מאָוטאַוויישאַן, אַרייַנגערעכנט טהערמאָעלעקטריק1, פאָטאָוואָלטאַיק2 און טערמאָפאָטאָוואָלטאַיקס3. כאָטש מיר פעלן מאַטעריאַלס און דעוויסעס וואָס זענען ביכולת צו כאַרוואַסטינג ענערגיע אין די דזשאָול קייט, פּיראָעלעקטריק מאַטעריאַלס וואָס קענען גער עלעקטריקאַל ענערגיע אין פּעריאָדיש טעמפּעראַטור ענדערונגען זענען גערעכנט ווי סענסאָרס4 און ענערגיע כאַרוואַסטערז 5,6,7. דאָ מיר האָבן דעוועלאָפּעד אַ מאַקראָסקאָפּיק טערמאַל ענערגיע כאַרוואַסטער אין די פאָרעם פון אַ מולטילייַער קאַפּאַסאַטער געמאכט פון 42 גראַמז פון בלייַ סקאַנדיום טאַנטאַלאַטע, פּראַדוסינג 11.2 J פון עלעקטריקאַל ענערגיע פּער טהערמאָדינאַמיק ציקל. יעדער פּיראָעלעקטריק מאָדולע קענען דזשענערייט עלעקטריקאַל ענערגיע געדיכטקייַט אַרויף צו 4.43 J סענטימעטער -3 פּער ציקל. מיר אויך ווייַזן אַז צוויי אַזאַ מאַדזשולז ווייינג 0.3 ג זענען גענוג צו קאַנטיניואַסלי מאַכט אָטאַנאַמאַס ענערגיע כאַרוואַסטערז מיט עמבעדיד מיקראָקאָנטראָללערס און טעמפּעראַטור סענסאָרס. צום סוף, מיר ווייַזן אַז פֿאַר אַ טעמפּעראַטור קייט פון 10 ק, די מולטילייַער קאַפּאַסאַטערז קענען דערגרייכן 40% קאַרנאָט עפעקטיווקייַט. די פּראָפּערטיעס זענען רעכט צו (1) פערראָעלעקטריק פאַסע ענדערונג פֿאַר הויך עפעקטיווקייַט, (2) נידעריק ליקאַדזש קראַנט צו פאַרמייַדן לאָססעס, און (3) הויך ברייקדאַון וואָולטידזש. די מאַקראָסקאָפּיק, סקאַלאַבלע און עפעקטיוו פּיראָעלעקטריק מאַכט כאַרוואַסטערז זענען ריימאַגינג טערמאָועלעקטריק מאַכט דור.
קאַמפּערד צו די ספּיישאַל טעמפּעראַטור גראַדיענט פארלאנגט פֿאַר טערמאָועלעקטריק מאַטעריאַלס, ענערגיע כאַרוואַסטינג פון טערמאָועלעקטריק מאַטעריאַלס ריקווייערז טעמפּעראַטור סייקלינג איבער צייַט. דאָס מיינט אַ טערמאָדינאַמיק ציקל, וואָס איז בעסטער דיסקרייבד דורך די ענטראָפּיע (S)-טעמפּעראַטור (T) דיאַגראַמע. פיגורע 1אַ ווייזט אַ טיפּיש סט פּלאַנעווען פון אַ ניט-לינעאַר פּיראָעלעקטריק (NLP) מאַטעריאַל וואָס דעמאַנסטרייץ אַ פעלד-געטריבן פערראָעלעקטריק-פּאַראַעלעקטריק פאַסע יבערגאַנג אין סקאַנדיום פירן טאַנטאַלאַטע (פּסט). די בלוי און גרין סעקשאַנז פון די ציקל אויף די ST דיאַגראַמע שטימען צו די קאָנווערטעד עלעקטריקאַל ענערגיע אין די אָלסאָן ציקל (צוויי יסאָטהערמאַל און צוויי יסאָפּאָלע סעקשאַנז). דאָ מיר באַטראַכטן צוויי סייקאַלז מיט די זעלבע עלעקטריק פעלד טוישן (פעלד אויף און אַוועק) און טעמפּעראַטור טוישן ΔT, כאָטש מיט פאַרשידענע ערשט טעמפּעראַטורעס. די גרין ציקל איז נישט ליגן אין די פאַסע יבערגאַנג געגנט און אַזוי האט אַ פיל קלענערער שטח ווי די בלוי ציקל ליגן אין די פאַסע יבערגאַנג געגנט. אין די ST דיאַגראַמע, די גרעסערע די שטח, די גרעסערע די געזאמלט ענערגיע. דעריבער, די פאַסע יבערגאַנג מוזן קלייַבן מער ענערגיע. די נויט פֿאַר סייקלינג מיט גרויס שטח אין נלפּ איז זייער ענלעך צו די נויט פֿאַר עלעקטראָטערמאַל אַפּלאַקיישאַנז 9, 10, 11, 12, ווו פּסט מולטילייַער קאַפּאַסאַטערז (מלקס) און PVDF-באזירט טערפּאָלימערס האָבן לעצטנס געוויזן ויסגעצייכנט פאַרקערט פאָרשטעלונג. קאָאָלינג פאָרשטעלונג סטאַטוס אין ציקל 13,14,15,16. דעריבער, מיר האָבן יידענאַפייד PST MLCs פון אינטערעס פֿאַר טערמאַל ענערגיע כאַרוואַסטינג. די סאַמפּאַלז זענען גאָר דיסקרייבד אין די מעטהאָדס און קעראַקטערייזד אין סאַפּלאַמענטערי הערות 1 (סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי), 2 (X-Ray דיפראַקשאַן) און 3 (קאַלאָרימעטרי).
אַ, סקיצע פון ​​אַן ענטראָפּי (S)-טעמפּעראַטור (ה) פּלאַנעווען מיט עלעקטריש פעלד אויף און אַוועק געווענדט צו נלפּ מאַטעריאַלס וואָס ווייַזן פאַסע טראַנזישאַנז. צוויי ענערגיע זאַמלונג סייקאַלז זענען געוויזן אין צוויי פאַרשידענע טעמפּעראַטור זאָנעס. די בלוי און גרין סייקאַלז פאַלן ין און אַרויס די פאַסע יבערגאַנג, ריספּעקטיוולי, און סוף אין זייער פאַרשידענע מקומות פון די ייבערפלאַך. ב, צוויי דע פּסט מלק וניפּאָלאַר רינגס, 1 מם דיק, געמאסטן צווישן 0 און 155 קוו סענטימעטער-1 ביי 20 °C און 90 °C, ריספּעקטיוולי, און די קאָראַספּאַנדינג אָלסען סייקאַלז. די אותיות ABCD אָפּשיקן צו פאַרשידענע שטאַטן אין די אָלסאָן ציקל. AB: MLCs זענען באפוילן צו 155 קוו סענטימעטער-1 ביי 20 ° C. בק: MLC איז געווען מיינטיינד בייַ 155 קוו סענטימעטער-1 און די טעמפּעראַטור איז אויפגעשטאנען צו 90 °C. קאָמפּאַקטדיסק: MLC דיסטשאַרדזשאַז ביי 90 ° C. DA: MLC טשילד צו 20 ° C אין נול פעלד. די בלוי געגנט קאָראַספּאַנדז צו די אַרייַנשרייַב מאַכט פארלאנגט צו אָנהייבן דעם ציקל. דער מאַראַנץ געגנט איז די ענערגיע געזאמלט אין איין ציקל. c, שפּיץ טאַפליע, וואָולטידזש (שוואַרץ) און קראַנט (רויט) קעגן צייט, טראַקט בעשאַס דער זעלביקער אָלסאָן ציקל ווי ב. די צוויי ינסערץ רעפּראַזענץ די אַמפּלאַפאַקיישאַן פון וואָולטידזש און קראַנט אין שליסל פונקטן אין דעם ציקל. אין דער נידעריקער טאַפליע, די געל און גרין קורוועס רעפּראַזענץ די קאָראַספּאַנדינג טעמפּעראַטור און ענערגיע קורוועס, ריספּעקטיוולי, פֿאַר אַ 1 מם דיק MLC. ענערגיע איז קאַלקיאַלייטיד פון די קראַנט און וואָולטידזש קורוועס אויף די שפּיץ טאַפליע. נעגאַטיוו ענערגיע קאָראַספּאַנדז צו די געזאמלט ענערגיע. די סטעפּס קאָראַספּאַנדינג צו די הויפּט אותיות אין די פיר פיגיערז זענען די זעלבע ווי אין די אָלסאָן ציקל. דער ציקל AB'CD קאָראַספּאַנדז צו די סטירלינג ציקל (נאָך טאָן 7).
ווו E און D זענען די עלעקטריש פעלד און די עלעקטריש דיספּלייסמאַנט פעלד, ריספּעקטיוולי. נד קענען זיין באקומען מינאַצאַד פון די דע קרייַז (Fig. 1 ב) אָדער גלייַך דורך סטאַרטינג אַ טהערמאָדינאַמיק ציקל. די מערסט נוציק מעטהאָדס זענען דיסקרייבד דורך אָלסען אין זיין פּייאַנירינג אַרבעט אויף קאַלעקטינג פּיראָעלעקטריק ענערגיע אין די 1980 ס17.
אויף פ. 1ב ווייזט צוויי מאָנאָפּאָלאַר דע לופּס פון 1 מם דיק פּסט-מלק ספּעסאַמאַנז פארזאמלט ביי 20 °C און 90 °C, ריספּעקטיוולי, איבער אַ קייט פון 0 צו 155 קוו סענטימעטער-1 (600 וו). די צוויי סייקאַלז קענען זיין געוויינט צו מינאַצאַד רעכענען די ענערגיע געזאמלט דורך די אָלסאָן ציקל געוויזן אין פיגורע 1אַ. אין פאַקט, די אָלסען ציקל באשטייט פון צוויי יסאָפיעלד צווייגן (דאָ, נול פעלד אין די דאַ צווייַג און 155 קוו סענטימעטער-1 אין די בק צווייַג) און צוויי יסאָטערמאַל צווייגן (דאָ, 20 ° סי און 20 ° סי אין די אַב צווייַג) . C אין די סי צווייַג) די ענערגיע געזאמלט בעשאַס די ציקל קאָראַספּאַנדז צו די מאַראַנץ און בלוי מקומות (עדד ינטאַגראַל). די געזאמלט ענערגיע נד איז דער חילוק צווישן אַרייַנשרייַב און רעזולטאַט ענערגיע, ד"ה בלויז דער מאַראַנץ געגנט אין פייַג. 1ב. דעם באַזונדער אָלסאָן ציקל גיט אַן נד ענערגיע געדיכטקייַט פון 1.78 J cm-3. די סטירלינג ציקל איז אַן אָלטערנאַטיוו צו די אָלסאָן ציקל (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 7). ווייַל די קעסיידערדיק אָפּצאָל בינע (עפענען קרייַז) איז גרינגער ריטשט, די ענערגיע געדיכטקייַט יקסטראַקטיד פון פייג. 1ב (ציקל אַב'קד) ריטשאַז 1.25 דזש סענטימעטער-3. דאָס איז בלויז 70% פון וואָס די אָלסאָן ציקל קענען קלייַבן, אָבער פּשוט כאַרוואַסטינג ויסריכט טוט דאָס.
אין אַדישאַן, מיר גלייך געמאסטן די ענערגיע געזאמלט בעשאַס די אָלסאָן ציקל דורך ענערדזשייזינג די PST MLC ניצן אַ לינקאַם טעמפּעראַטור קאָנטראָל בינע און אַ מקור מעטער (אויף מעטאָד). פיגורע 1ק אין די שפּיץ און אין די ריספּעקטיוו ינסעץ ווייזט די קראַנט (רויט) און וואָולטידזש (שוואַרץ) געזאמלט אויף דער זעלביקער 1 מם דיק PST MLC ווי פֿאַר די דע שלייף דורכגעגאנגען דורך דער זעלביקער אָלסאָן ציקל. די קראַנט און וואָולטידזש מאַכן עס מעגלעך צו רעכענען די געזאמלט ענערגיע, און די קורוועס זענען געוויזן אין פייַג. 1ק, דנאָ (גרין) און טעמפּעראַטור (געל) איבער די ציקל. די אותיות ABCD רעפּראַזענץ דער זעלביקער אָלסאָן ציקל אין Fig. 1. MLC טשאַרדזשינג אַקערז בעשאַס די אַב פוס און איז געפירט אויס אין אַ נידעריק קראַנט (200 μA), אַזוי סאָורסעמעטער קענען רעכט קאָנטראָלירן טשאַרדזשינג. די קאַנסאַקוואַנס פון דעם קעסיידערדיק ערשט קראַנט איז אַז די וואָולטידזש ויסבייג (שוואַרץ ויסבייג) איז נישט לינעאַר רעכט צו דער ניט-לינעאַר פּאָטענציעל דיספּלייסמאַנט פעלד ד פּסט (פיג. 1ק, שפּיץ ינסעט). אין די סוף פון טשאַרדזשינג, 30 מדזש פון עלעקטריקאַל ענערגיע איז סטאָרד אין די MLC (פונט ב). דער מלק הייסט דאן און א נעגאטיווע שטראם (און דערפאר א נעגאטיווער שטראם) ווערט פראדוצירט בשעת די וואולטידזש בלייבט ביי 600 וו. נאך 40 ס' ווען די טעמפעראטור האט דערגרייכט א פלאטאו פון 90 °C, איז דער שטראם קאמפענסירט געווארן, כאטש די סטעפ מוסטער געשאפן אין דעם קרייַז אַן עלעקטריקאַל מאַכט פון 35 מדזש בעשאַס דעם יסאָפיעלד (רגע ינסעט אין Fig. 1 ק, ​​שפּיץ). דער וואָולטידזש אויף די MLC (צווייַג קאָמפּאַקטדיסק) איז דעמאָלט רידוסט, ריזאַלטינג אין אַן נאָך 60 מדזש פון עלעקטריקאַל אַרבעט. די גאַנץ רעזולטאַט ענערגיע איז 95 מדזש. די געזאמלט ענערגיע איז דער חילוק צווישן די אַרייַנשרייַב און רעזולטאַט ענערגיע, וואָס גיט 95 - 30 = 65 מדזש. דאָס קאָראַספּאַנדז צו אַן ענערגיע געדיכטקייַט פון 1.84 J cm-3, וואָס איז זייער נאָענט צו די Nd יקסטראַקטיד פון די DE רינג. די רעפּראָדוסיביליטי פון דעם אָלסאָן ציקל איז יקסטענסיוולי טעסטעד (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 4). דורך ינקריסינג וואָולטידזש און טעמפּעראַטור, מיר אַטשיווד 4.43 דזש סענטימעטער -3 ניצן אָלסען סייקאַלז אין אַ 0.5 מם דיק PST MLC איבער אַ טעמפּעראַטור קייט פון 750 וו (195 קוו סענטימעטער -1) און 175 ° C (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 5). דאָס איז פיר מאָל העכער ווי דער בעסטער פאָרשטעלונג רעפּאָרטעד אין דער ליטעראַטור פֿאַר דירעקט אָלסאָן סייקאַלז און איז באקומען אויף דין פילמס פון Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1.06 J cm-3)18 (סענטימעטער .סופּפּלעמענטאַרי) טיש 1 פֿאַר מער וואַלועס אין דער ליטעראַטור). די פאָרשטעלונג איז ריטשט רעכט צו דער זייער נידעריק ליקאַדזש קראַנט פון די MLCs (<10-7 א ביי 750 וו און 180 °C, זען דעטאַילס אין סאַפּלאַמענערי באַמערקונג 6) - אַ קריטיש פונט דערמאנט דורך Smith et al.19 - אין קאַנטראַסט צו די מאַטעריאַלס געניצט אין פריער שטודיום17,20. די פאָרשטעלונג איז ריטשט רעכט צו דער זייער נידעריק ליקאַדזש קראַנט פון די MLCs (<10-7 א ביי 750 וו און 180 °C, זען דעטאַילס אין סאַפּלאַמענערי באַמערקונג 6) - אַ קריטיש פונט דערמאנט דורך Smith et al.19 - אין קאַנטראַסט צו די מאַטעריאַלס געניצט אין פריער שטודיום17,20. אויב איר האָבן אַ מסקנא מיט אַ MLC (<10-7 צו 750 צו 750 ℃ ​​ביז олнительном примечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. די קעראַקטעריסטיקס זענען אַטשיווד רעכט צו דער זייער נידעריק ליקאַדזש קראַנט פון די MLCs (<10-7 א ביי 750 V און 180 °C, זען סאַפּלאַמענערי באַמערקונג 6 פֿאַר דעטאַילס) - אַ קריטיש פונט דערמאנט דורך Smith et al. 19 - אין קאַנטראַסט צו מאַטעריאַלס געניצט אין פריער שטודיום17,20.由于这些MLC 的泄漏电流非常低（在750 V 和180 °C 时<10-7 A，请参见补充说武说昻说瘎等人19 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 א , 参见 补兎 6 说）））） — 等 人 19 提到 关键 关键 点 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 相比之下丯下 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 相比之下 相比之下到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 און 180 °C, см момент, упомянутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. זינט די ליקאַדזש קראַנט פון די MLC ס איז זייער נידעריק (<10-7 א ביי 750 V און 180 °C, זען סאַפּלאַמענערי באַמערקונג 6 פֿאַר דעטאַילס) - אַ שליסל פונט דערמאנט דורך Smith et al. 19 - פֿאַר פאַרגלייַך, די פּערפאָרמאַנסיז זענען אַטשיווד.צו מאַטעריאַלס געניצט אין פריער שטודיום 17,20.
די זעלבע באדינגונגען (600 וו, 20-90 °C) געווענדט צו די סטירלינג ציקל (סופּפּלעמענטאַרי טאָן 7). ווי דערוואַרט פון די רעזולטאַטן פון די דע ציקל, די טראָגן איז געווען 41.0 מדזש. איינער פון די מערסט סטרייקינג פֿעיִקייטן פון סטירלינג סייקאַלז איז זייער פיייקייט צו פאַרגרעסערן די ערשט וואָולטידזש דורך די טערמאָועלעקטריק ווירקונג. מיר באמערקט אַ וואָולטידזש געווינס פון אַרויף צו 39 (פון אַן ערשט וואָולטידזש פון 15 וו צו אַ סוף וואָולטידזש פון אַרויף צו 590 וו, זען סאַפּלאַמענטערי פייג. 7.2).
אן אנדער דיסטינגגווישינג שטריך פון די MLCs איז אַז זיי זענען מאַקראָסקאָפּיק אַבדזשעקץ גרויס גענוג צו זאַמלען ענערגיע אין די דזשאָול קייט. דעריבער, מיר קאַנסטראַקטאַד אַ פּראָוטאַטייפּ כאַרוואַסטער (HARV1) ניצן 28 MLC PST 1 מם דיק, נאָך דער זעלביקער פּאַראַלעל טעלער פּלאַן דיסקרייבד דורך Torello et al.14, אין אַ 7 × 4 מאַטריץ ווי געוויזן אין Fig. די מאַניפאָולד איז דיספּלייסט דורך אַ פּעריסטאַלטיק פּאָמפּע צווישן צוויי רעזערוווואַרז ווו די פליסיק טעמפּעראַטור איז געהאלטן קעסיידערדיק (אויף מעטאָד). קלייַבן אַרויף צו 3.1 J ניצן די אָלסאָן ציקל דיסקרייבד אין Fig. 2אַ, יסאָטהערמאַל מקומות ביי 10 °C און 125 °C און יסאָפיעלד מקומות ביי 0 און 750 וו (195 קוו סענטימעטער-1). דאָס קאָראַספּאַנדז צו אַן ענערגיע געדיכטקייַט פון 3.14 J סענטימעטער-3. ניצן דעם פאַרבינדן, מעזשערמאַנץ זענען גענומען אונטער פאַרשידן באדינגונגען (Fig. 2b). באַמערקונג אַז 1.8 דזש איז באקומען איבער אַ טעמפּעראַטור קייט פון 80 °C און אַ וואָולטידזש פון 600 וו (155 קוו סענטימעטער-1). דאָס איז אין גוטן העסקעם מיט די פריער דערמאנט 65 מדזש פֿאַר 1 מם דיק PST MLC אונטער די זעלבע באדינגונגען (28 × 65 = 1820 מדזש).
אַ, עקספּערימענטאַל סעטאַפּ פון אַ פארזאמלט HARV1 פּראָוטאַטייפּ באזירט אויף 28 MLC PSTs 1 מם דיק (4 ראָוז × 7 שפאלטן) פליסנדיק אויף אָלסאָן סייקאַלז. פֿאַר יעדער פון די פיר ציקל סטעפּס, טעמפּעראַטור און וואָולטידזש זענען צוגעשטעלט אין די פּראָוטאַטייפּ. דער קאמפיוטער דרייווט א פעריסטאלטישער פאמפ וועלכע צירקולירט א דיעלעקטריקע פלויד צווישן די קאלטע און הייסע רעזערוווואַרז, צוויי וואַלווז, און א מאַכט מקור. דער קאָמפּיוטער אויך ניצט טערמאַקאָופּלעס צו זאַמלען דאַטן אויף די וואָולטידזש און קראַנט סאַפּלייד צו די פּראָוטאַטייפּ און די טעמפּעראַטור פון די קאַמביין פון די מאַכט צושטעלן. b, ענערגיע (קאָליר) געזאמלט דורך אונדזער 4 × 7 MLC פּראָוטאַטייפּ קעגן טעמפּעראַטור קייט (X-אַקס) און וואָולטידזש (Y-אַקס) אין פאַרשידענע יקספּעראַמאַנץ.
א גרעסערע ווערסיע פון ​​די כאַרוואַסטער (HARV2) מיט 60 PST MLC 1 מם דיק און 160 PST MLC 0.5 מם דיק (41.7 ג אַקטיוו פּיראָעלעקטריק מאַטעריאַל) געגעבן 11.2 J (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 8). אין 1984, אָלסען געמאכט אַן ענערגיע כאַרוואַסטער באזירט אויף 317 ג פון אַ צין-דאָופּט פּב (זר, טי) אָ 3 קאַמפּאַונד וואָס איז ביכולת צו דזשענערייט 6.23 J פון עלעקטרע אין אַ טעמפּעראַטור פון וועגן 150 ° C (רעפער. 21). פֿאַר דעם פאַרבינדן, דאָס איז דער בלויז אנדערע ווערט בנימצא אין די דזשאָול קייט. עס איז נאָר איבער האַלב פון די ווערט מיר אַטשיווד און קימאַט זיבן מאל די קוואַליטעט. דאָס מיינט אַז די ענערגיע געדיכטקייַט פון HARV2 איז 13 מאל העכער.
די HARV1 ציקל צייט איז 57 סעקונדעס. דאָס האָט געשאפן 54 מוו מאַכט מיט 4 ראָוז פון 7 שפאלטן פון 1 מם דיק MLC שטעלט. צו נעמען עס איין שריט ווייַטער, מיר געבויט אַ דריט פאַרבינדן (HARV3) מיט אַ 0.5 מם דיק PST MLC און ענלעך סעטאַפּ צו HARV1 און HARV2 (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 9). מיר געמאסטן אַ טערמאַליזיישאַן צייט פון 12.5 סעקונדעס. דאָס קאָראַספּאַנדז צו אַ ציקל צייט פון 25 ס (סופּפּלעמענטאַרי פייג. 9). די געזאמלט ענערגיע (47 mJ) גיט אַן עלעקטריקאַל מאַכט פון 1.95 mW פּער MLC, וואָס אין קער אַלאַוז אונדז צו ימאַדזשאַן אַז HARV2 טראגט 0.55 וו (בעערעך 1.95 mW × 280 PST MLC 0.5 מם דיק). אין אַדישאַן, מיר סימיאַלייטיד היץ אַריבערפירן מיט פינייט עלעמענט סימיאַליישאַן (COMSOL, סאַפּלאַמענערי באַמערקונג 10 און סאַפּלאַמענערי טאַבלעס 2-4) קאָראַספּאַנדינג צו די HARV1 יקספּעראַמאַנץ. ענדלעך עלעמענט מאָדעלינג געמאכט עס מעגלעך צו פאָרויסזאָגן מאַכט וואַלועס כּמעט אַ סדר פון מאַגנאַטוד העכער (430 מוו) פֿאַר דער זעלביקער נומער פון PST שפאלטן דורך טינינג די MLC צו 0.2 מם, ניצן וואַסער ווי אַ קולאַנט און ריסטאָרינג די מאַטריץ צו 7 ראָוז. . × 4 שפאלטן (אין דערצו צו , עס זענען געווען 960 מוו ווען דער טאַנק איז געווען ווייַטער צו די פאַרבינדן, סאַפּלאַמענטערי פייג. 10 ב).
צו באַווייַזן די נוציקייט פון דעם קאַלעקטער, אַ סטירלינג ציקל איז געווען געווענדט צו אַ סטאַנד-אַליין דעמאַנסטראַטאָר וואָס באשטייט פון בלויז צוויי 0.5 מם דיק PST MLCs ווי היץ קאַלעקטערז, אַ הויך וואָולטידזש באַשטימען, אַ נידעריק וואָולטידזש באַשטימען מיט סטאָרידזש קאַפּאַסאַטער, אַ DC/DC קאַנווערטער. , אַ נידעריק מאַכט מיקראָקאָנטראָללער, צוויי טהערמאָקאָופּלעס און בוסט קאַנווערטער (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 11). דער קרייַז ריקווייערז די סטאָרידזש קאַפּאַסאַטער צו זיין טכילעס באפוילן ביי 9 וו און לויפט אָטאַנאַמאַסלי בשעת די טעמפּעראַטור פון די צוויי MLC ריינדזשאַז פון -5 ° C צו 85 ° C, דאָ אין סייקאַלז פון 160 ס (עטלעכע סייקאַלז זענען געוויזן אין סאַפּלאַמענערי באַמערקונג 11) . רימאַרקאַבלי, צוויי MLCs ווייינג בלויז 0.3 ג קענען אָטאַנאַמאַסלי קאָנטראָלירן דעם גרויס סיסטעם. אן אנדער טשיקאַווע שטריך איז אַז די נידעריק וואָולטידזש קאַנווערטער איז ביכולת צו קאַנווערטינג 400 וו צו 10-15 וו מיט 79% עפעקטיווקייַט (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 11 און סאַפּלאַמענערי פיגור 11.3).
צום סוף, מיר עוואַלואַטעד די עפעקטיווקייַט פון די MLC מאַדזשולז אין קאַנווערטינג טערמאַל ענערגיע אין עלעקטריקאַל ענערגיע. די קוואַליטעט פאַקטאָר η פון עפעקטיווקייַט איז דיפיינד ווי די פאַרהעלטעניש פון די געדיכטקייַט פון די געזאמלט עלעקטריקאַל ענערגיע נד צו די געדיכטקייַט פון די סאַפּלייד היץ קין (סופּפּלעמענטאַרי טאָן 12):
פיגיערז 3 אַ, ב ווייַזן די עפעקטיווקייַט η און פּראַפּאָרשאַנאַל עפעקטיווקייַט ηr פון די אָלסען ציקל, ריספּעקטיוולי, ווי אַ פֿונקציע פון ​​די טעמפּעראַטור קייט פון אַ 0.5 מם דיק PST MLC. ביידע דאַטן שטעלט זענען געגעבן פֿאַר אַן עלעקטריש פעלד פון 195 קוו סענטימעטער-1. די עפעקטיווקייַט \(\דעם\) ריטשאַז 1.43%, וואָס איז עקוויוואַלענט צו 18% פון ηr. אָבער, פֿאַר אַ טעמפּעראַטור קייט פון 10 ק פון 25 °C צו 35 °C, ηr ריטשאַז וואַלועס אַרויף צו 40% (בלוי ויסבייג אין Fig. 3b). דאָס איז צוויי מאָל די באַוווסט ווערט פֿאַר נלפּ מאַטעריאַלס רעקאָרדעד אין PMN-PT פילמס (ηr = 19%) אין די טעמפּעראַטור קייט פון 10 ק און 300 קוו סענטימעטער-1 (רעפ. 18). טעמפּעראַטור ריינדזשאַז אונטער 10 ק זענען נישט קאַנסידערד ווייַל די טערמאַל היסטערעסיס פון די PST MLC איז צווישן 5 און 8 ק. דערקענונג פון די positive ווירקונג פון פאַסע טראַנזישאַנז אויף עפעקטיווקייַט איז קריטיש. אין פאַקט, די אָפּטימאַל וואַלועס פון η און ηr זענען כּמעט אַלע באקומען אין די ערשט טעמפּעראַטור Ti = 25 ° C אין פיגס. 3a,b. דאָס איז רעכט צו אַ נאָענט פאַסע יבערגאַנג ווען קיין פעלד איז געווענדט און די Curie טעמפּעראַטור TC איז אַרום 20 °C אין די MLCs (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 13).
אַ, ב, די עפעקטיווקייַט η און די פּראַפּאָרשאַנאַל עפעקטיווקייַט פון די אָלסאָן ציקל (אַ) \ ({\ עטאַ }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot} } פֿאַר די מאַקסימום עלעקטריק דורך אַ פעלד פון 195 קוו סענטימעטער-1 און פאַרשידענע ערשט טעמפּעראַטורעס טי, }}\,\) (ב) פֿאַר די MPC PST 0.5 מם דיק, דיפּענדינג אויף די טעמפּעראַטור מעהאַלעך Δצפּאַן.
די לעצטע אָבסערוואַציע האט צוויי וויכטיק ימפּלאַקיישאַנז: (1) קיין עפעקטיוו סייקלינג מוזן אָנהייבן בייַ טעמפּעראַטורעס העכער טק פֿאַר אַ פעלד-ינדוסט פאַסע יבערגאַנג (פון פּאַראַעלעקטריק צו פערראָעלעקטריק) צו פּאַסירן; (2) די מאַטעריאַלס זענען מער עפעקטיוו אין לויפן צייט נאָענט צו TC. כאָטש גרויס-וואָג יפעקטיוונאַס זענען געוויזן אין אונדזער יקספּעראַמאַנץ, די לימיטעד טעמפּעראַטור קייט טוט נישט לאָזן אונדז צו דערגרייכן גרויס אַבסאָלוט יפעקטיוונאַס רעכט צו דער קאַרנאָט שיעור (\(\Delta T/T\)). אָבער, די ויסגעצייכנט עפעקטיווקייַט דעמאַנסטרייטיד דורך די PST MLCs דזשאַסטאַפייז אָלסען ווען ער דערמאנט אַז "אַן ידעאַל קלאַס 20 רידזשענעראַטיוו טערמאָועלעקטריק מאָטאָר אַפּערייטינג אין טעמפּעראַטורעס צווישן 50 ° C און 250 ° C קענען האָבן אַ עפעקטיווקייַט פון 30%"17. צו דערגרייכן די וואַלועס און פּרובירן דעם באַגריף, עס וואָלט זיין נוציק צו נוצן דאָפּט פּסט מיט פאַרשידענע TCs, ווי געלערנט דורך Shebanov און Borman. זיי געוויזן אַז טק אין פּסט קענען בייַטן פון 3 ° C (Sb דאָפּינג) צו 33 ° C (Ti דאָפּינג) 22 . דעריבער, מיר כייפּאַטייזיז אַז ווייַטער דור פּיראָעלעקטריק רידזשענערייטערז באזירט אויף דאָפּט PST MLCs אָדער אנדערע מאַטעריאַלס מיט אַ שטאַרק ערשטער סדר פאַסע יבערגאַנג קענען קאָנקורירן מיט די בעסטער מאַכט כאַרוואַסטערז.
אין דעם לערנען, מיר ינוועסטאַגייטאַד MLCs געמאכט פון PST. די דעוויסעס צונויפשטעלנ זיך פון אַ סעריע פון ​​Pt און PST ילעקטראָודז, וואָס עטלעכע קאַפּאַסאַטערז זענען פארבונדן אין פּאַראַלעל. PST איז אויסדערוויילט ווייַל עס איז אַ ויסגעצייכנט EC מאַטעריאַל און דעריבער אַ פּאַטענטשאַלי ויסגעצייכנט NLP מאַטעריאַל. עס יגזיבאַץ אַ שאַרף ערשטער-סדר פערראָעלעקטריק-פּאַראַעלעקטריק פאַסע יבערגאַנג אַרום 20 °C, וואָס ינדיקייץ אַז זייַן ענטראָפּי ענדערונגען זענען ענלעך צו די געוויזן אין פייג. 1. אין דעם לערנען, מיר געוויינט 10.4 × 7.2 × 1 מם³ און 10.4 × 7.2 × 0.5 מם³ MLCs. MLCs מיט אַ גרעב פון 1 מם און 0.5 מם זענען געמאכט פון 19 און 9 לייַערס פון PST מיט אַ גרעב פון 38.6 μם, ריספּעקטיוולי. אין ביידע קאַסעס, די ינער פּסט שיכטע איז געווען געשטעלט צווישן 2.05 μם דיק פּלאַטינום ילעקטראָודז. דער פּלאַן פון די MLC ס אַסומז אַז 55% פון די PSTs זענען אַקטיוו, קאָראַספּאַנדינג צו דער טייל צווישן די ילעקטראָודז (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 1). די אַקטיוו ילעקטראָוד געגנט איז געווען 48.7 מם 2 (סופּפּלעמענטאַרי טאַבלע 5). MLC PST איז געווען צוגעגרייט דורך האַרט פאַסע אָפּרוף און קאַסטינג אופֿן. די דעטאַילס פון דער צוגרייטונג פּראָצעס זענען דיסקרייבד אין אַ פריערדיקן אַרטיקל 14. איינער פון די דיפעראַנסיז צווישן PST MLC און די פריערדיקע אַרטיקל איז דער סדר פון B-sites, וואָס זייער אַפעקץ די פאָרשטעלונג פון EC אין PST. דער סדר פון B-פּלאַץ פון PST MLC איז 0.75 (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 2) באקומען דורך סינטערינג ביי 1400 ° C נאכגעגאנגען דורך הונדערטער פון שעה לאַנג אַנילינג ביי 1000 ° C. פֿאַר מער אינפֿאָרמאַציע וועגן PST MLC, זען סאַפּלאַמענערי נאָטעס 1-3 און סאַפּלאַמענערי טאַבלע 5.
דער הויפּט באַגריף פון דעם לערנען איז באזירט אויף די אָלסאָן ציקל (Fig. 1). פֿאַר אַזאַ אַ ציקל, מיר דאַרפֿן אַ הייס און קאַלט רעזערוווואַר און אַ מאַכט צושטעלן וואָס איז ביכולת צו מאָניטאָר און קאָנטראָלירן די וואָולטידזש און קראַנט אין די פאַרשידן מלק מאַדזשולז. די דירעקט סייקאַלז געוויינט צוויי פאַרשידענע קאַנפיגיעריישאַנז, ניימלי (1) לינקאַם מאַדזשולז באַהיצונג און קאָאָלינג איין MLC פארבונדן צו אַ Keithley 2410 מאַכט מקור, און (2) דריי פּראָוטאַטייפּס (HARV1, HARV2 און HARV3) אין פּאַראַלעל מיט דער זעלביקער מקור ענערגיע. אין די לעצטע פאַל, אַ דיעלעקטריק פליסיק (סיליקאָנע ייל מיט אַ וויסקאָסיטי פון 5 קפּ ביי 25 ° C, געקויפט פון Sigma Aldrich) איז געניצט פֿאַר היץ וועקסל צווישן די צוויי רעזערוווואַרז (וואַרעם און קאַלט) און די MLC. די טערמאַל רעזערוווואַר באשטייט פון אַ גלאז קאַנטיינער אָנגעפילט מיט דיעלעקטריק פליסיק און געשטעלט אויף שפּיץ פון די טערמאַל טעלער. קאַלט סטאָרידזש באשטייט פון אַ וואַסער וואַנע מיט פליסיק רער מיט דיעלעקטריק פליסיק אין אַ גרויס פּלאַסטיק קאַנטיינער אָנגעפילט מיט וואַסער און אייז. צוויי דריי-וועג קניפּ וואַלווז (פּערטשאַסעד פון Bio-Chem Fluidics) זענען געשטעלט אין יעדער סוף פון די פאַרבינדן צו ריכטיק באַשטימען פליסיק פון איין רעזערוווואַר צו אנדערן (פיגורע 2אַ). צו ענשור טערמאַל יקוואַליבריאַם צווישן די PST-MLC פּעקל און די קולאַנט, די ציקל צייַט איז עקסטענדעד ביז די ינלעט און ווענטיל טהערמאָקאָופּלעס (ווי נאָענט ווי מעגלעך צו די PST-MLC פּעקל) געוויזן די זעלבע טעמפּעראַטור. די פּיטהאָן שריפט מאַנידזשיז און סינגקראַנייזיז אַלע ינסטראַמאַנץ (מקור מעטער, פּאַמפּס, וואַלווז, און טהערמאָקאָופּלעס) צו לויפן די ריכטיק אָלסאָן ציקל, ד"ה די קולאַנט שלייף סטאַרץ סייקלינג דורך די PST אָנלייגן נאָך די מקור מעטער איז באפוילן אַזוי אַז זיי היץ אַרויף אין די געוואלט געווענדט וואָולטידזש פֿאַר געגעבן אָלסאָן ציקל.
אַלטערנאַטיוועלי, מיר האָבן באשטעטיקט די דירעקט מעזשערמאַנץ פון געזאמלט ענערגיע מיט ומדירעקט מעטהאָדס. די אומדירעקט מעטאָדן זענען באזירט אויף עלעקטריק דיספּלייסמאַנט (D) - עלעקטריק פעלד (E) פעלד לופּס געזאמלט אין פאַרשידענע טעמפּעראַטורעס, און דורך קאַלקיאַלייטינג די שטח צווישן צוויי דע שלייף, מען קענען אַקיעראַטלי אָפּשאַצן ווי פיל ענערגיע קענען זיין געזאמלט, ווי געוויזן אין די פיגור . אין פיגור 2. .1ב. די דע לופּס זענען אויך געזאמלט מיט Keithley מקור מעטער.
אַכט און צוואנציק 1 מם דיק PST MLCs זענען פארזאמלט אין אַ 4-רודערן, 7-זייַל פּאַראַלעל טעלער סטרוקטור לויט די פּלאַן דיסקרייבד אין דער רעפֿערענץ. 14. די פליסיק ריס צווישן PST-MLC ראָוז איז 0.75 מם. דאָס איז אַטשיווד דורך אַדינג סטריפּס פון טאָפּל-סיידאַד טייפּ ווי פליסיק ספּייסערז אַרום די עדזשאַז פון די PST MLC. די PST MLC איז ילעקטריקאַל פארבונדן אין פּאַראַלעל מיט אַ זילבער יפּאַקסי בריק אין קאָנטאַקט מיט די ילעקטראָוד לידז. נאָך דעם, ווירעס זענען גלוד מיט זילבער יפּאַקסי סמאָלע צו יעדער זייַט פון די ילעקטראָוד טערמינאַלס פֿאַר קשר צו די מאַכט צושטעלן. צום סוף, אַרייַנלייגן די גאנצע סטרוקטור אין די פּאָליאָלעפין קישקע. די יענער איז גלוד צו די פליסיק רער צו ענשור געהעריק סילינג. צום סוף, 0.25 מם דיק ק-טיפּ טערמאַקאָופּלעס זענען געבויט אין יעדער סוף פון די PST-MLC סטרוקטור צו מאָניטאָר די ינלעט און ווענטיל פליסיק טעמפּעראַטורעס. צו טאָן דאָס, די קישקע מוזן ערשטער זיין פּערפערייטאַד. נאָך ינסטאָלינג די טהערמאָקאָופּלע, צולייגן די זעלבע קלעפּיק ווי פריער צווישן די טהערמאָקאָופּלע קישקע און דראָט צו ומקערן די פּלאָמבע.
אַכט באַזונדער פּראָוטאַטייפּס זענען געבויט, פיר פון וואָס האט 40 0.5 מם דיק MLC PSTs פונאנדערגעטיילט ווי פּאַראַלעל פּלאַטעס מיט 5 שפאלטן און 8 ראָוז, און די רוען פיר האט 15 1 מם דיק MLC PSTs יעדער. אין 3-זייַל × 5-רודערן פּאַראַלעל טעלער סטרוקטור. די גאַנץ נומער פון PST MLC געוויינט איז געווען 220 (160 0.5 מם דיק און 60 PST MLC 1 מם דיק). מיר רופן די צוויי סאַבוניץ HARV2_160 און HARV2_60. די פליסיק ריס אין די פּראָוטאַטייפּ HARV2_160 באשטייט פון צוויי טאָפּל-סיידיד טייפּס 0.25 מם דיק מיט אַ דראָט 0.25 מם דיק צווישן זיי. פֿאַר די HARV2_60 פּראָוטאַטייפּ, מיר ריפּיטיד די זעלבע פּראָצעדור, אָבער מיט 0.38 מם דיק דראָט. פֿאַר סימעטריע, HARV2_160 און HARV2_60 האָבן זייער אייגענע פליסיק סערקאַץ, פּאַמפּס, וואַלווז און קאַלט זייַט (סופּפּלעמענטאַרי באַמערקונג 8). צוויי HARV2 וניץ טיילן אַ היץ רעזערוווואַר, אַ 3 ליטער קאַנטיינער (30 סענטימעטער רענטגענ 20 סענטימעטער רענטגענ 5 סענטימעטער) אויף צוויי הייס פּלאַטעס מיט ראָוטייטינג מאַגנאַץ. אַלע אַכט יחיד פּראָוטאַטייפּס זענען עלעקטריק פארבונדן אין פּאַראַלעל. די HARV2_160 און HARV2_60 סאַבוניץ אַרבעט סיימאַלטייניאַסלי אין די אָלסאָן ציקל ריזאַלטינג אין אַ ענערגיע שניט פון 11.2 J.
אָרט 0.5 מם דיק PST MLC אין פּאָליאָלעפין קישקע מיט טאָפּל סיידאַד טייפּ און דראָט אויף ביידע זייטן צו שאַפֿן פּלאַץ פֿאַר פליסיק צו לויפן. רעכט צו זיין קליין גרייס, די פּראָוטאַטייפּ איז געשטעלט לעבן אַ הייס אָדער קאַלט רעזערוווואַר וואַלוו, מינאַמייזינג ציקל צייט.
אין PST MLC, אַ קעסיידערדיק עלעקטריק פעלד איז אַפּלייינג אַ קעסיידערדיק וואָולטידזש צו די באַהיצונג צווייַג. ווי אַ רעזולטאַט, אַ נעגאַטיוו טערמאַל קראַנט איז דזשענערייטאַד און ענערגיע איז סטאָרד. נאָך באַהיצונג פון די PST MLC, די פעלד איז אַוועקגענומען (V = 0), און די ענערגיע סטאָרד אין עס איז אומגעקערט צו די מקור טאָמבאַנק, וואָס קאָראַספּאַנדז צו נאָך איין צושטייַער פון די געזאמלט ענערגיע. צום סוף, מיט אַ וואָולטידזש V = 0 געווענדט, די MLC PSTs זענען קולד צו זייער ערשט טעמפּעראַטור אַזוי אַז די ציקל קענען אָנהייבן ווידער. אין דעם בינע, ענערגיע איז נישט געזאמלט. מיר לויפן די אָלסען ציקל ניצן אַ Keithley 2410 SourceMeter, טשאַרדזשינג די PST MLC פֿון אַ וואָולטידזש מקור און שטעלן די קראַנט גלייַכן צו די צונעמען ווערט אַזוי אַז גענוג פונקטן זענען געזאמלט בעשאַס די טשאַרדזשינג פאַסע פֿאַר פאַרלאָזלעך ענערגיע חשבונות.
אין סטירלינג סייקאַלז, PST MLCs זענען באפוילן אין וואָולטידזש מקור מאָדע אין אַן ערשט עלעקטריק פעלד ווערט (ערשט וואָולטידזש Vi> 0), אַ געוואלט העסקעם קראַנט אַזוי אַז די טשאַרדזשינג שריט נעמט אַרום 1 ס (און גענוג פונקטן זענען אלנגעזאמלט פֿאַר אַ פאַרלאָזלעך כעזשבן פון די ענערגיע) און קאַלט טעמפּעראַטור. אין סטירלינג סייקאַלז, PST MLCs זענען באפוילן אין וואָולטידזש מקור מאָדע אין אַן ערשט עלעקטריק פעלד ווערט (ערשט וואָולטידזש Vi> 0), אַ געוואלט העסקעם קראַנט אַזוי אַז די טשאַרדזשינג שריט נעמט אַרום 1 ס (און גענוג פונקטן זענען אלנגעזאמלט פֿאַר אַ פאַרלאָזלעך כעזשבן פון די ענערגיע) און קאַלט טעמפּעראַטור. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении электриче > 0). та энергия) и холодная температура. אין די Stirling PST MLC סייקאַלז, זיי זענען באפוילן אין די וואָולטידזש מקור מאָדע אין די ערשט ווערט פון די עלעקטריק פעלד (ערשט וואָולטידזש Vi> 0), די געוואלט טראָגן קראַנט, אַזוי אַז די טשאַרדזשינג בינע נעמט וועגן 1 s (און אַ גענוג נומער) פון ווייזט זענען געזאמלט פֿאַר אַ פאַרלאָזלעך ענערגיע כעזשבן) און קאַלט טעמפּעראַטור.在斯特林循环中,PST MLC 在电压源模式下以初始电场值使得充电步骤大约需要1 秒（并且收集了足够的点以可靠地计算能量）和低温. אין די בעל ציקל, די PST MLC איז באפוילן מיט די ערשט עלעקטריק פעלד ווערט (ערשט וואָולטידזש Vi> 0) אין די וואָולטידזש מקור מאָדע, אַזוי אַז די פארלאנגט העסקעם קראַנט נעמט וועגן 1 סעקונדע פֿאַר די טשאַרדזשינג שריט (און מיר געזאמלט גענוג פונקטן צו רילייאַבלי רעכענען (ענערגיע) און נידעריק טעמפּעראַטור. 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 . אין די סטירלינג ציקל, די PST MLC איז באפוילן אין די וואָולטידזש מקור מאָדע מיט אַן ערשט ווערט פון די עלעקטריק פעלד (ערשט וואָולטידזש Vi> 0), די פארלאנגט העסקעם קראַנט איז אַזוי אַז די טשאַרדזשינג בינע נעמט וועגן 1 ס (און אַ גענוג נומער) פון ווייזט זענען געזאמלט צו רילייאַבלי רעכענען די ענערגיע ) און נידעריק טעמפּעראַטורעס .איידער די PST MLC היץ אַרויף, עפֿענען דעם קרייַז דורך אַפּלייינג אַ וואָס ריכטן קראַנט פון I = 0 מאַ (די מינימום וואָס ריכטן קראַנט וואָס אונדזער מעסטן מקור קענען שעפּן איז 10 NA). ווי אַ רעזולטאַט, אַ אָפּצאָל בלייבט אין די PST פון די MJK, און די וואָולטידזש ינקריסיז ווען דער מוסטער היץ אַרויף. קיין ענערגיע איז געזאמלט אין אָרעם בק ווייַל איך = 0 מאַ. נאָכן דערגרייכן אַ הויך טעמפּעראַטור, ווערט דער וואָולטידזש אין די מל”ט פט פארגרעסערט (אין טייל פאלן מער ווי 30 מאל, זען נאך פייג. 7.2), די מל”ק פט ווערט אויסגעלאשן (V = 0), און אין זיי סטאָרד עלעקטרישע ענערגיע פאר די זעלבע. ווי זיי זענען די ערשט אָפּצאָל. דער זעלביקער קראַנט קאָרעספּאָנדענץ איז אומגעקערט צו די מעטער-מקור. רעכט צו וואָולטידזש געווינען, די סטאָרד ענערגיע אין הויך טעמפּעראַטור איז העכער ווי וואָס איז געווען צוגעשטעלט אין די אָנהייב פון די ציקל. דעריבער, ענערגיע איז באקומען דורך קאַנווערטינג היץ אין עלעקטרע.
מיר געוויינט אַ Keithley 2410 SourceMeter צו מאָניטאָר די וואָולטידזש און קראַנט געווענדט צו די PST MLC. די קאָראַספּאַנדינג ענערגיע איז קאַלקיאַלייטיד דורך ינטאַגרייטינג די פּראָדוקט פון וואָולטידזש און קראַנט לייענען דורך Keithley ס מקור מעטער, \ (E = {\int _{0}^{\tau }{I}_({\rm {מעאַס)}\ לינקס(ט\ רעכט){V}_{{\rm{מעסטן}}}(ט)\), וואו τ איז די צייט פון דער צייט. אויף אונדזער ענערגיע ויסבייג, positive ענערגיע וואַלועס מיינען די ענערגיע וואָס מיר האָבן צו געבן צו די MLC PST, און נעגאַטיוו וואַלועס מיינען די ענערגיע וואָס מיר עקסטראַקט פון זיי און דעריבער די ענערגיע באקומען. די קאָרעוו מאַכט פֿאַר אַ געגעבן זאַמלונג ציקל איז באשלאסן דורך דיוויידינג די געזאמלט ענערגיע דורך די צייַט τ פון די גאנצע ציקל.
אַלע דאַטן זענען דערלאנגט אין די הויפּט טעקסט אָדער אין נאָך אינפֿאָרמאַציע. בריוו און ריקוועס פֿאַר מאַטעריאַלס זאָל זיין דירעקטעד צו די מקור פון די AT אָדער ED דאַטן צוגעשטעלט מיט דעם אַרטיקל.
Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC א רעצענזיע פון ​​דער אַנטוויקלונג און אַפּלאַקיישאַנז פון טערמאָועלעקטריק מיקראָגענעראַטאָרס פֿאַר ענערגיע כאַרוואַסטינג. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC א רעצענזיע פון ​​דער אַנטוויקלונג און אַפּלאַקיישאַנז פון טערמאָועלעקטריק מיקראָגענעראַטאָרס פֿאַר ענערגיע כאַרוואַסטינג.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO און Henao, NC איבערבליק פון דער אַנטוויקלונג און אַפּלאַקיישאַן פון טערמאָועלעקטריק מיקראָגענעראַטאָרס פֿאַר ענערגיע כאַרוואַסטינג. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC. Ando Junior, Oh, Maran, ALO & Henao, NCAndo Junior, Ohio, Maran, ALO און Henao, NC באַטראַכטן די אַנטוויקלונג און אַפּלאַקיישאַן פון טערמאָועלעקטריק מיקראָגענעראַטאָרס פֿאַר ענערגיע כאַרוואַסטינג.נעמענ זיכ ווידער. שטיצן. ענערגיע רעוו. 91, 376-393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Photovoltaic מאַטעריאַלס: פאָרשטעלן יפעקטיוונאַס און צוקונפֿט טשאַלאַנדזשיז. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Photovoltaic מאַטעריאַלס: פאָרשטעלן יפעקטיוונאַס און צוקונפֿט טשאַלאַנדזשיז.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. און Sinke, VK Photovoltaic מאַטעריאַלס: קראַנט פאָרשטעלונג און צוקונפֿט טשאַלאַנדזשיז. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC זונ מאַטעריאַלס: קראַנט עפעקטיווקייַט און צוקונפֿט טשאַלאַנדזשיז.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. און Sinke, VK Photovoltaic מאַטעריאַלס: קראַנט פאָרשטעלונג און צוקונפֿט טשאַלאַנדזשיז.וויסנשאַפֿט 352, אַאַד4424 (2016).
Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. קאָנדזשונקטיד פּיראָ-פּיעזאָעלעקטריק ווירקונג פֿאַר זיך-פּאַוערד סיימאַלטייניאַס טעמפּעראַטור און דרוק סענסינג. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. קאָנדזשונקט פּיראָ-פּיעזאָעלעקטריק ווירקונג פֿאַר זיך-פּאַוערד סיימאַלטייניאַס טעמפּעראַטור און דרוק סענסינג.ליד ק., דזשאַו ר., וואַנג זל און יאַן יו. קאַמביינד פּיראָפּיעזאָעלעקטריק ווירקונג פֿאַר אָטאַנאַמאַס סיימאַלטייניאַס מעזשערמאַנט פון טעמפּעראַטור און דרוק. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. 用于自供电同时温度和压力传感的联合热压电效应。 ליד, קיי, דזשאַו, ר, וואַנג, זל & יאַנג, י פֿאַר זיך-פּאַוערינג אין דער זעלביקער צייַט ווי טעמפּעראַטור און דרוק.ליד ק., דזשאַו ר., וואַנג זל און יאַן יו. קאַמביינד טהערמאָפּיעזאָעלעקטריק ווירקונג פֿאַר אָטאַנאַמאַס סיימאַלטייניאַס מעזשערמאַנט פון טעמפּעראַטור און דרוק.פֿאָרווערטס. אַלמאַ מאַטער 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. ענערגיע כאַרוואַסטינג באזירט אויף עריקסאַן פּיראָעלעקטריק סייקאַלז אין אַ רילאַקסינג פערראָעלעקטריק סעראַמיק. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. ענערגיע כאַרוואַסטינג באזירט אויף עריקסאַן פּיראָעלעקטריק סייקאַלז אין אַ רילאַקסינג פערראָעלעקטריק סעראַמיק.Sebald G., Prouvost S. און Guyomar D. ענערגיע כאַרוואַסטינג באזירט אויף פּיראָעלעקטריק עריקסאַן סייקאַלז אין רילאַקערז פערראָעלעקטריק סעראַמיקס.Sebald G., Prouvost S. און Guyomar D. ענערגיע כאַרוואַסטינג אין רילאַקערז פערראָעלעקטריק סעראַמיקס באזירט אויף עריקסאַן פּיראָעלעקטריק סייקלינג. חָכָם עָלְמָא. סטרוקטור. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW ווייַטער-דור עלעקטראָקאַלאָריק און פּיראָעלעקטריק מאַטעריאַלס פֿאַר האַרט-שטאַט עלעקטראָטערמאַל ענערגיע ינטערקאַנווערזשאַן. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW ווייַטער-דור עלעקטראָקאַלאָריק און פּיראָעלעקטריק מאַטעריאַלס פֿאַר האַרט-שטאַט עלעקטראָטערמאַל ענערגיע ינטערקאַנווערזשאַן. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW ования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW ווייַטער דור עלעקטראָקאַלאָריק און פּיראָעלעקטריק מאַטעריאַלס פֿאַר האַרט שטאַט עלעקטראָטערמאַל ענערגיע ינטערקאַנווערזשאַן. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW . Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW ования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW ווייַטער דור עלעקטראָקאַלאָריק און פּיראָעלעקטריק מאַטעריאַלס פֿאַר האַרט שטאַט עלעקטראָטערמאַל ענערגיע ינטערקאַנווערזשאַן.דאַמע בולל. 39, 1099-1109 (2014).
זשאַנג, קיי, וואַנג, י., וואַנג, זל & יאַנג, י. סטאַנדאַרד און פיגור-פון-זכות פֿאַר קוואַנטאַפייינג די פאָרשטעלונג פון פּיראָעלעקטריק נאַנאָגענעראַטאָרס. זשאַנג, קיי, וואַנג, י., וואַנג, זל & יאַנג, י. סטאַנדאַרד און פיגור-פון-זכות פֿאַר קוואַנטאַפייינג די פאָרשטעלונג פון פּיראָעלעקטריק נאַנאָגענעראַטאָרס.זשאַנג, קיי, וואַנג, י., וואַנג, זל און יאַנג, יו. א נאָרמאַל און קוואַליטעט כעזשבן פֿאַר קוואַנטאַפייינג די פאָרשטעלונג פון פּיראָעלעקטריק נאַנאָגענעראַטאָרס. זשאַנג, קיי, וואַנג, י., וואַנג, זל & יאַנג, י. זשאַנג, קיי, וואַנג, י., וואַנג, זל און יאַנג, י.זשאַנג, קיי, וואַנג, י., וואַנג, זל און יאַנג, יו. קריטעריאַ און פאָרשטעלונג מיטלען פֿאַר קוואַנטאַפייינג די פאָרשטעלונג פון אַ פּיראָעלעקטריק נאַנאָגענעראַטאָר.נאַנאָ ענערגיע 55, 534-540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND עלעקטראָקאַלאָריק קאָאָלינג סייקאַלז אין פירן סקאַנדיום טאַנטאַלאַטע מיט אמת רידזשענעריישאַן דורך פעלד ווערייישאַן. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND עלעקטראָקאַלאָריק קאָאָלינג סייקאַלז אין פירן סקאַנדיום טאַנטאַלאַטע מיט אמת רידזשענעריישאַן דורך פעלד ווערייישאַן.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. און Mathur, ND עלעקטראָקאַלאָריק קאָאָלינג סייקאַלז אין פירן-סקאַנדיום טאַנטאַלאַטע מיט אמת רידזשענעריישאַן דורך פעלד מאָדיפיקאַטיאָן. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND 钽酸钪铅的电热冷却循环, Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND. Tantalum酸钪钪钪钪钪钪钪钪电求的电池水水水水水气水在电影在在线电影。Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. און Mathur, ND.פיזיק רעוו. רענטגענ 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND קאַלאָריק מאַטעריאַלס לעבן פערראָיק פאַסע טראַנזישאַנז. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND קאַלאָריק מאַטעריאַלס לעבן פערראָיק פאַסע טראַנזישאַנז.Moya, X., Kar-Narayan, S. און Mathur, ND קאַלאָריק מאַטעריאַלס לעבן פערראָיד פאַסע טראַנזישאַנז. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND 铁质相变附近的热量材料. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND טערמאַל מאַטעריאַלס לעבן פעראַס מעטאַלערדזשי.Moya, X., Kar-Narayan, S. און Mathur, ND טערמאַל מאַטעריאַלס לעבן פּרעסן פאַסע טראַנזישאַנז.נאַט. אַלמאַ מאַטער 13, 439-450 (2014).
Moya, X. & Mathur, ND קאַלאָריק מאַטעריאַלס פֿאַר קאָאָלינג און באַהיצונג. Moya, X. & Mathur, ND קאַלאָריק מאַטעריאַלס פֿאַר קאָאָלינג און באַהיצונג.Moya, X. און Mathur, ND טערמאַל מאַטעריאַלס פֿאַר קאָאָלינג און באַהיצונג. Moya, X. & Mathur, ND 用于冷却和加热的热量材料. Moya, X. & Mathur, ND טערמאַל מאַטעריאַלס פֿאַר קאָאָלינג און באַהיצונג.Moya X. און Mathur ND טערמאַל מאַטעריאַלס פֿאַר קאָאָלינג און באַהיצונג.וויסנשאַפֿט 370, 797-803 (2020).
Torelló, A. & Defay, E. עלעקטראָקאַלאָריק קולערז: אַ רעצענזיע. Torelló, A. & Defay, E. עלעקטראָקאַלאָריק קולערז: אַ רעצענזיע.Torello, A. און Defay, E. עלעקטראָקאַלאָריק טשילערז: אַ רעצענזיע. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。 Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。Torello, A. און Defay, E. עלעקטראָטערמאַל קולערז: אַ רעצענזיע.אַוואַנסירטע. עלעקטראָניש. אלמא . 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. עט על. ריזיק ענערגיע עפעקטיווקייַט פון עלעקטראָקאַלאָריק מאַטעריאַל אין העכסט אָרדערד סקאַנדיום-סקאַנדיום-בלייַ. נאַציאָנאַלער יבערגעבן. 12, 3298 (2021).
נאיר, בי עט על. די ילעקטראָוטערמאַל ווירקונג פון אַקסייד מולטילייַער קאַפּאַסאַטערז איז גרויס איבער אַ ברייט טעמפּעראַטור קייט. נאַטור 575, 468-472 (2019).
Torello, A. עט על. ריזיק טעמפּעראַטור קייט אין עלעקטראָטערמאַל רידזשענערייטערז. וויסנשאַפֿט 370, 125-129 (2020).
וואַנג, י. עט על. הויך פאָרשטעלונג האַרט שטאַט עלעקטראָטערמאַל קאָאָלינג סיסטעם. וויסנשאַפֿט 370, 129-133 (2020).
מענג, י עט על. קאַסקייד עלעקטראָטערמאַל קאָאָלינג מיטל פֿאַר גרויס טעמפּעראַטור העכערונג. נאַשאַנאַל ענערגיע 5, 996-1002 (2020).
Olsen, RB & Brown, DD הויך עפעקטיווקייַט דירעקט קאַנווערזשאַן פון היץ צו עלעקטריקאַל ענערגיע-פֿאַרבונדענע פּיראָעלעקטריק מעזשערמאַנץ. Olsen, RB & Brown, DD הויך עפעקטיווקייַט דירעקט קאַנווערזשאַן פון היץ צו עלעקטריקאַל ענערגיע-פֿאַרבונדענע פּיראָעלעקטריק מעזשערמאַנץ.אָלסען, RB און ברוין, DD העכסט עפעקטיוו דירעקט קאַנווערזשאַן פון היץ אין עלעקטריקאַל ענערגיע פֿאַרבונדן מיט פּיראָעלעקטריק מעזשערמאַנץ. Olsen, RB & Brown, DD 高效直接将热量转换为电能相关的热释电测量. אָלסען, רב & ברוין, דדOlsen, RB און Brown, DD עפעקטיוו דירעקט קאַנווערזשאַן פון היץ צו עלעקטרע פֿאַרבונדן מיט פּיראָעלעקטריק מעזשערמאַנץ.פערראָעלעקטריקס 40, 17-27 (1982).
Pandya, S. עט על. ענערגיע און מאַכט געדיכטקייַט אין דין רילאַקערז פערראָעלעקטריק פילמס. נאַציאָנאַלער אַלמאַ מאַטער. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN & Hanrahan, BM קאַסקאַדיד פּיראָעלעקטריק קאַנווערזשאַן: אָפּטימיזינג די פערראָעלעקטריק פאַסע יבערגאַנג און עלעקטריקאַל לאָססעס. Smith, AN & Hanrahan, BM קאַסקאַדיד פּיראָעלעקטריק קאַנווערזשאַן: אָפּטימיזינג די פערראָעלעקטריק פאַסע יבערגאַנג און עלעקטריקאַל לאָססעס.Smith, AN און Hanrahan, BM קאַסקאַדיד פּיראָעלעקטריק קאַנווערזשאַן: פערראָעלעקטריק פאַסע יבערגאַנג און עלעקטריקאַל אָנווער אַפּטאַמאַזיישאַן. Smith, AN & Hanrahan, ב.ם. סמיט, אַן & האַנראַהאַן, בSmith, AN און Hanrahan, BM קאַסקאַדיד פּיראָעלעקטריק קאַנווערזשאַן: אַפּטאַמאַזיישאַן פון פערראָעלעקטריק פאַסע טראַנזישאַנז און עלעקטריקאַל לאָססעס.י אַפּפּליקאַטיאָן. פיזיק. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR די נוצן פון פערראָעלעקטריק מאַטעריאַלס צו קאָנווערט טערמאַל ענערגיע אין עלעקטרע. פּראָצעס. IEEE 51, 838-845 (1963).
אָלסען, רב, ברונאָ, דאַ, בריסקאָע, דזשם & דוללעאַ, י קאַסקאַדעד פּיראָעלעקטריק ענערגיע קאַנווערטער. אָלסען, רב, ברונאָ, דאַ, בריסקאָע, דזשם & דוללעאַ, י קאַסקאַדעד פּיראָעלעקטריק ענערגיע קאַנווערטער.אָלסען, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM און Dullea, J. Cascade Pyroelectric Power Converter. אָלסען, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. אָלסען, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J.אָלסען, רב, ברונאָ, דאַ, בריסקאָע, דזשם און דוללעאַ, י קאַסקאַדיד פּיראָעלעקטריק מאַכט קאַנווערטערז.פערראָעלעקטריקס 59, 205-219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. אויף פירן-סקאַנדיום טאַנטאַלאַטע האַרט סאַלושאַנז מיט הויך עלעקטראָקאַלאָריק ווירקונג. Shebanov, L. & Borman, K. אויף פירן-סקאַנדיום טאַנטאַלאַטע האַרט סאַלושאַנז מיט הויך עלעקטראָקאַלאָריק ווירקונג.Shebanov L. און Borman K. אויף האַרט סאַלושאַנז פון פירן-סקאַנדיום טאַנטאַלאַטע מיט אַ הויך עלעקטראָקאַלאָריק ווירקונג. Shebanov, L. & Borman, K. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体. שעבאנאָוו, ל. & באָרמאַן, ק.Shebanov L. און Borman K. אויף סקאַנדיום-בלייַ-סקאַנדיום האַרט סאַלושאַנז מיט אַ הויך עלעקטראָקאַלאָריק ווירקונג.פערראָעלעקטריקס 127, 143-148 (1992).
מיר דאַנקען N. Furusawa, Y. Inoue און K. Honda פֿאַר זייער הילף אין שאפן די MLC. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB און ED דאַנק צו די לוקסעמבאָורג נאַשאַנאַל פאָרשונג וויקיפּעדיע (FNR) פֿאַר שטיצן דעם אַרבעט דורך CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay און BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
דעפּאַרטמענט פון מאַטעריאַלס פאָרשונג און טעכנאָלאָגיע, לוקסעמבאָורג אינסטיטוט פון טעכנאָלאָגיע (ליסט), בעלוואָיר, לוקסעמבאָורג