• Treffer 18 von 904
Zurück zur Trefferliste
Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-596306

Co‐Fired Multilayer Thermoelectric Generators Based on Textured Calcium Cobaltite

  • Thermoelectric generators are very attractive devices for waste heat energy harvesting as they transform a temperature difference into electrical power. However, commercially available generators show poor power density and limited operation temperatures. Research focuses on high‐temperature materials and innovative generator designs. Finding the optimal design for a given material system is challenging. Here, a theoretical framework is provided that allows appropriate generator design selection based on the particular material properties. For high‐temperature thermoelectric oxides, it can be clearly deduced that unileg multilayer generators have the highest potential for effective energy harvesting. Based on these considerations, prototype unileg multilayer generators from the currently best thermoelectric oxide Ca3Co4O9 are manufactured for the first time by industrially established ceramic multilayer technology. These generators exhibit a power density of 2.2 mW/cm² at a temperatureThermoelectric generators are very attractive devices for waste heat energy harvesting as they transform a temperature difference into electrical power. However, commercially available generators show poor power density and limited operation temperatures. Research focuses on high‐temperature materials and innovative generator designs. Finding the optimal design for a given material system is challenging. Here, a theoretical framework is provided that allows appropriate generator design selection based on the particular material properties. For high‐temperature thermoelectric oxides, it can be clearly deduced that unileg multilayer generators have the highest potential for effective energy harvesting. Based on these considerations, prototype unileg multilayer generators from the currently best thermoelectric oxide Ca3Co4O9 are manufactured for the first time by industrially established ceramic multilayer technology. These generators exhibit a power density of 2.2 mW/cm² at a temperature difference of 260 K, matching simulated values and confirming the suitability of the technology. Further design improvements increase the power density by a factor of 22 to facilitate practicable power output at temperature differences as low as 7 K. This work demonstrates that reasonable energy harvesting at elevated temperatures is possible with oxide materials and appropriate multilayer design.zeige mehrzeige weniger

Metadaten exportieren

Weitere Dienste

Teilen auf Twitter Suche bei Google Scholar Anzahl der Zugriffe auf dieses Dokument
Metadaten
Autor*innen:Sophie BreschORCiD, Patrick StargardtORCiD, Ralf MoosORCiD, Björn MiellerORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced Electronic Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley VHC-Verlag
Jahrgang/Band:10
Ausgabe/Heft:3
Aufsatznummer:2300636
Erste Seite:1
Letzte Seite:12
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Electronic; Optical and Magnetic Materials
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Elektrische Energiespeicher und -umwandlung
Material
Material / Materialdesign
DOI:10.1002/aelm.202300636
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-596306
ISSN:2199-160X
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:11.03.2024
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:11.03.2024
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
Einverstanden
Diese Webseite verwendet technisch erforderliche Session-Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie diesem zu. Unsere Datenschutzerklärung finden Sie hier.