సుస్థిరమైన విద్యుత్ వనరులను అందించడం ఈ శతాబ్దపు అత్యంత ముఖ్యమైన సవాళ్లలో ఒకటి. ఈ ప్రేరణ నుండే శక్తిని సేకరించే పదార్థాలపై పరిశోధన రంగాలు ఉద్భవించాయి, వాటిలో థర్మోఎలెక్ట్రిక్1, ఫోటోవోల్టాయిక్2 మరియు థర్మోఫోటోవోల్టాయిక్స్3 ఉన్నాయి. జౌల్ పరిధిలో శక్తిని సేకరించగల పదార్థాలు మరియు పరికరాలు మనకు లేనప్పటికీ, విద్యుత్ శక్తిని ఆవర్తన ఉష్ణోగ్రత మార్పులుగా మార్చగల పైరోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలను సెన్సార్లు4 మరియు ఎనర్జీ హార్వెస్టర్లు5,6,7గా పరిగణిస్తారు. ఇక్కడ మేము 42 గ్రాముల లెడ్ స్కాండియం టాంటలేట్‌తో తయారు చేసిన బహుళపొర కెపాసిటర్ రూపంలో ఒక స్థూల ఉష్ణ శక్తి హార్వెస్టర్‌ను అభివృద్ధి చేశాము, ఇది ప్రతి థర్మోడైనమిక్ చక్రానికి 11.2 J విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ప్రతి పైరోఎలెక్ట్రిక్ మాడ్యూల్ ప్రతి చక్రానికి 4.43 J cm-3 వరకు విద్యుత్ శక్తి సాంద్రతను ఉత్పత్తి చేయగలదు. అంతర్నిర్మిత మైక్రోకంట్రోలర్లు మరియు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లతో కూడిన స్వయంప్రతిపత్తి గల ఎనర్జీ హార్వెస్టర్లకు నిరంతరం శక్తిని అందించడానికి 0.3 గ్రాముల బరువున్న ఇటువంటి రెండు మాడ్యూళ్లు సరిపోతాయని కూడా మేము చూపిస్తున్నాము. చివరగా, 10 K ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో, ఈ బహుళపొర కెపాసిటర్లు 40% కార్నోట్ సామర్థ్యాన్ని చేరుకోగలవని మేము చూపిస్తున్నాము. ఈ లక్షణాలు (1) అధిక సామర్థ్యం కోసం ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ దశ మార్పు, (2) నష్టాలను నివారించడానికి తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్, మరియు (3) అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ కారణంగా ఏర్పడతాయి. ఈ స్థూలమైన, విస్తరించదగిన మరియు సమర్థవంతమైన పైరోఎలెక్ట్రిక్ పవర్ హార్వెస్టర్లు థర్మోఎలెక్ట్రిక్ విద్యుత్ ఉత్పత్తిని పునఃరూపకల్పన చేస్తున్నాయి.
థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలకు అవసరమైన ప్రాదేశిక ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతతో పోలిస్తే, థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాల నుండి శక్తిని సేకరించడానికి కాలక్రమేణా ఉష్ణోగ్రత సైక్లింగ్ అవసరం. దీని అర్థం ఒక థర్మోడైనమిక్ సైకిల్, దీనిని ఎంట్రోపీ (S)-ఉష్ణోగ్రత (T) రేఖాచిత్రం ద్వారా ఉత్తమంగా వివరించవచ్చు. చిత్రం 1a, స్కాండియం లెడ్ టాంటలేట్ (PST)లో ఫీల్డ్-చోదిత ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్-పారాఎలెక్ట్రిక్ దశ పరివర్తనను ప్రదర్శించే ఒక నాన్-లీనియర్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ (NLP) పదార్థం యొక్క సాధారణ ST ప్లాట్‌ను చూపుతుంది. ST రేఖాచిత్రంలోని సైకిల్ యొక్క నీలం మరియు ఆకుపచ్చ విభాగాలు ఓల్సన్ సైకిల్‌లో (రెండు ఐసోథర్మల్ మరియు రెండు ఐసోపోల్ విభాగాలు) మార్పిడి చేయబడిన విద్యుత్ శక్తికి అనుగుణంగా ఉంటాయి. ఇక్కడ మనం ఒకే విద్యుత్ క్షేత్ర మార్పు (ఫీల్డ్ ఆన్ మరియు ఆఫ్) మరియు ఉష్ణోగ్రత మార్పు ΔTతో రెండు సైకిళ్లను పరిగణిస్తాము, అయినప్పటికీ వాటి ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రతలు భిన్నంగా ఉంటాయి. ఆకుపచ్చ సైకిల్ దశ పరివర్తన ప్రాంతంలో లేదు, అందువల్ల దశ పరివర్తన ప్రాంతంలో ఉన్న నీలం సైకిల్ కంటే చాలా చిన్న వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ST రేఖాచిత్రంలో, వైశాల్యం ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, సేకరించిన శక్తి అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, దశ పరివర్తన ఎక్కువ శక్తిని సేకరించాలి. NLPలో పెద్ద ప్రాంత సైక్లింగ్ అవసరం, ఎలక్ట్రోథర్మల్ అనువర్తనాల అవసరాన్ని చాలా పోలి ఉంటుంది9, 10, 11, 12, ఇక్కడ PST మల్టీలేయర్ కెపాసిటర్లు (MLCలు) మరియు PVDF-ఆధారిత టెర్పోలిమర్‌లు ఇటీవల అద్భుతమైన రివర్స్ పనితీరును కనబరిచాయి. సైకిల్ 13,14,15,16లో శీతలీకరణ పనితీరు స్థితి. అందువల్ల, మేము ఉష్ణ శక్తిని సేకరించడానికి ఆసక్తికరమైన PST MLCలను గుర్తించాము. ఈ నమూనాలు పద్ధతులలో పూర్తిగా వివరించబడ్డాయి మరియు అనుబంధ గమనికలు 1 (స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ), 2 (ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్) మరియు 3 (కెలోరిమెట్రీ)లో వర్గీకరించబడ్డాయి.
a, దశ పరివర్తనాలను చూపిస్తున్న NLP పదార్థాలకు విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేసినప్పుడు ఏర్పడిన ఎంట్రోపీ (S)-ఉష్ణోగ్రత (T) ప్లాట్ యొక్క రేఖాచిత్రం. రెండు వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతా మండలాలలో రెండు శక్తి సేకరణ చక్రాలు చూపబడ్డాయి. నీలం మరియు ఆకుపచ్చ చక్రాలు వరుసగా దశ పరివర్తనం లోపల మరియు వెలుపల సంభవిస్తాయి, మరియు ఉపరితలం యొక్క చాలా భిన్నమైన ప్రాంతాలలో ముగుస్తాయి. b, 1 మిమీ మందం గల రెండు DE PST MLC ఏకధ్రువ వలయాలు, వరుసగా 20 °C మరియు 90 °C వద్ద 0 మరియు 155 kV cm-1 మధ్య కొలవబడ్డాయి, మరియు వాటికి సంబంధించిన ఓల్సన్ చక్రాలు. ABCD అనే అక్షరాలు ఓల్సన్ చక్రంలోని వేర్వేరు స్థితులను సూచిస్తాయి. AB: MLCలు 20°C వద్ద 155 kV cm-1 వరకు చార్జ్ చేయబడ్డాయి. BC: MLC 155 kV cm-1 వద్ద ఉంచబడింది మరియు ఉష్ణోగ్రత 90 °C కి పెంచబడింది. CD: MLC 90°C వద్ద డిశ్చార్జ్ అవుతుంది. DA: MLC శూన్య క్షేత్రంలో 20°C కి చల్లబడింది. నీలం ప్రాంతం చక్రాన్ని ప్రారంభించడానికి అవసరమైన ఇన్‌పుట్ పవర్‌ను సూచిస్తుంది. నారింజ రంగు ప్రాంతం ఒక చక్రంలో సేకరించిన శక్తిని సూచిస్తుంది. c, పై ప్యానెల్, వోల్టేజ్ (నలుపు) మరియు కరెంట్ (ఎరుపు) వర్సెస్ సమయం, b వలె అదే ఓల్సన్ చక్రంలో ట్రాక్ చేయబడింది. రెండు ఇన్సర్ట్‌లు చక్రంలోని కీలక పాయింట్ల వద్ద వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క విస్తరణను సూచిస్తాయి. దిగువ ప్యానెల్‌లో, పసుపు మరియు ఆకుపచ్చ వక్రతలు వరుసగా 1 మిమీ మందం గల MLC కోసం సంబంధిత ఉష్ణోగ్రత మరియు శక్తి వక్రతలను సూచిస్తాయి. పై ప్యానెల్‌లోని కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ వక్రతల నుండి శక్తి లెక్కించబడుతుంది. రుణాత్మక శక్తి సేకరించిన శక్తికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. నాలుగు చిత్రాలలో పెద్ద అక్షరాలకు సంబంధించిన దశలు ఓల్సన్ చక్రంలో ఉన్నట్లే ఉంటాయి. AB'CD చక్రం స్టిర్లింగ్ చక్రానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది (అదనపు గమనిక 7).
ఇక్కడ E మరియు D అనేవి వరుసగా విద్యుత్ క్షేత్రం మరియు విద్యుత్ స్థానభ్రంశ క్షేత్రం. Nd ను DE సర్క్యూట్ (పటం 1b) నుండి పరోక్షంగా లేదా థర్మోడైనమిక్ చక్రాన్ని ప్రారంభించడం ద్వారా నేరుగా పొందవచ్చు. 1980లలో పైరోఎలక్ట్రిక్ శక్తిని సేకరించడంపై ఓల్సెన్ చేసిన మార్గదర్శక కృషిలో అత్యంత ఉపయోగకరమైన పద్ధతులు వివరించబడ్డాయి¹⁷.
పటం 1bలో, వరుసగా 20 °C మరియు 90 °C వద్ద, 0 నుండి 155 kV cm-1 (600 V) పరిధిలో అమర్చబడిన 1 mm మందం గల PST-MLC నమూనాల యొక్క రెండు మోనోపోలార్ DE లూప్‌లు చూపబడ్డాయి. పటం 1aలో చూపిన ఓల్సన్ సైకిల్ ద్వారా సేకరించబడిన శక్తిని పరోక్షంగా లెక్కించడానికి ఈ రెండు సైకిల్స్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. వాస్తవానికి, ఓల్సన్ సైకిల్‌లో రెండు ఐసోఫీల్డ్ బ్రాంచ్‌లు (ఇక్కడ, DA బ్రాంచ్‌లో జీరో ఫీల్డ్ మరియు BC బ్రాంచ్‌లో 155 kV cm-1) మరియు రెండు ఐసోథర్మల్ బ్రాంచ్‌లు (ఇక్కడ, AB బ్రాంచ్‌లో 20 °C మరియు CD బ్రాంచ్‌లో 20 °C) ఉంటాయి. సైకిల్ సమయంలో సేకరించబడిన శక్తి నారింజ మరియు నీలం ప్రాంతాలకు (EdD ఇంటిగ్రల్) అనుగుణంగా ఉంటుంది. సేకరించబడిన శక్తి Nd అనేది ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ శక్తి మధ్య వ్యత్యాసం, అంటే పటం 1bలోని నారింజ ప్రాంతం మాత్రమే. ఈ ప్రత్యేక ఓల్సన్ సైకిల్ 1.78 J cm-3 యొక్క Nd శక్తి సాంద్రతను ఇస్తుంది. స్టెర్లింగ్ చక్రం అనేది ఓల్సన్ చక్రానికి ఒక ప్రత్యామ్నాయం (అనుబంధ గమనిక 7). స్థిర ఛార్జ్ దశ (ఓపెన్ సర్క్యూట్)ను మరింత సులభంగా చేరుకోగలగడం వల్ల, పటం 1b (చక్రం AB'CD) నుండి సంగ్రహించిన శక్తి సాంద్రత 1.25 J cm-3 కు చేరుకుంటుంది. ఇది ఓల్సన్ చక్రం సేకరించగల దానిలో 70% మాత్రమే, కానీ సాధారణ హార్వెస్టింగ్ పరికరాలు ఈ పనిని చేస్తాయి.
అదనంగా, మేము లింకామ్ ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ దశ మరియు సోర్స్ మీటర్ (పద్ధతి) ఉపయోగించి PST MLC కి శక్తినివ్వడం ద్వారా ఓల్సన్ చక్రం సమయంలో సేకరించిన శక్తిని నేరుగా కొలిచాము. పైన ఉన్న చిత్రం 1c మరియు సంబంధిత ఇన్‌సెట్‌లలో, అదే ఓల్సన్ చక్రం గుండా వెళుతున్న DE లూప్ వలె అదే 1 mm మందపాటి PST MLC పై సేకరించిన కరెంట్ (ఎరుపు) మరియు వోల్టేజ్ (నలుపు) చూపబడ్డాయి. కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ సేకరించిన శక్తిని లెక్కించడానికి వీలు కల్పిస్తాయి, మరియు చక్రం అంతటా వక్రరేఖలు చిత్రం 1c, దిగువన (ఆకుపచ్చ) మరియు ఉష్ణోగ్రత (పసుపు) చూపబడ్డాయి. ABCD అక్షరాలు చిత్రం 1లోని అదే ఓల్సన్ చక్రాన్ని సూచిస్తాయి. MLC ఛార్జింగ్ AB లెగ్ సమయంలో జరుగుతుంది మరియు తక్కువ కరెంట్ (200 µA) వద్ద నిర్వహించబడుతుంది, కాబట్టి సోర్స్‌మీటర్ ఛార్జింగ్‌ను సరిగ్గా నియంత్రించగలదు. ఈ స్థిరమైన ప్రారంభ కరెంట్ యొక్క పర్యవసానంగా, నాన్-లీనియర్ పొటెన్షియల్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ఫీల్డ్ D PST (చిత్రం 1c, పై ఇన్‌సెట్) కారణంగా వోల్టేజ్ వక్రరేఖ (నలుపు వక్రరేఖ) సరళంగా ఉండదు. ఛార్జింగ్ చివరిలో, MLC (పాయింట్ B)లో 30 mJ విద్యుత్ శక్తి నిల్వ చేయబడుతుంది. అప్పుడు MLC వేడెక్కుతుంది మరియు వోల్టేజ్ 600 V వద్ద ఉన్నప్పటికీ ఒక నెగటివ్ కరెంట్ (అందువల్ల ఒక నెగటివ్ కరెంట్) ఉత్పత్తి అవుతుంది. 40 సెకన్ల తర్వాత, ఉష్ణోగ్రత 90 °C పీఠభూమికి చేరుకున్నప్పుడు, ఈ కరెంట్ భర్తీ చేయబడింది, అయినప్పటికీ ఈ ఐసోఫీల్డ్ సమయంలో సర్క్యూట్‌లో స్టెప్ శాంపిల్ 35 mJ విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసింది (Fig. 1c, పైన ఉన్న రెండవ ఇన్సెట్). అప్పుడు MLC (బ్రాంచ్ CD) పై వోల్టేజ్ తగ్గించబడుతుంది, దీని ఫలితంగా అదనంగా 60 mJ విద్యుత్ పని జరుగుతుంది. మొత్తం అవుట్‌పుట్ శక్తి 95 mJ. సేకరించిన శక్తి అనేది ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ శక్తి మధ్య వ్యత్యాసం, ఇది 95 – 30 = 65 mJ ఇస్తుంది. ఇది 1.84 J cm-3 శక్తి సాంద్రతకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇది DE రింగ్ నుండి సంగ్రహించబడిన Nd కు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది. ఈ ఓల్సన్ సైకిల్ యొక్క పునరుత్పత్తి సామర్థ్యం విస్తృతంగా పరీక్షించబడింది (సప్లిమెంటరీ నోట్ 4). వోల్టేజ్ మరియు ఉష్ణోగ్రతను మరింత పెంచడం ద్వారా, మేము 750 V (195 kV cm-1) మరియు 175 °C ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో 0.5 mm మందపాటి PST MLCలో ఓల్సన్ సైకిల్స్‌ను ఉపయోగించి 4.43 J cm-3 సాధించాము (సప్లిమెంటరీ నోట్ 5). ఇది డైరెక్ట్ ఓల్సన్ సైకిల్స్ కోసం సాహిత్యంలో నివేదించబడిన ఉత్తమ పనితీరు కంటే నాలుగు రెట్లు ఎక్కువ మరియు ఇది Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1.06 J cm-3)18 యొక్క పలుచని పొరలపై పొందబడింది (మరిన్ని విలువల కోసం అనుబంధ పట్టిక 1 చూడండి). మునుపటి అధ్యయనాలలో ఉపయోగించిన పదార్థాలకు¹⁷,²⁰ భిన్నంగా, ఈ MLCల యొక్క చాలా తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్ (750 V మరియు 180 °C వద్ద <10⁻⁷ A, వివరాల కోసం సప్లిమెంటరీ నోట్ 6 చూడండి) కారణంగా ఈ పనితీరు సాధించబడింది — ఇది స్మిత్ మరియు ఇతరులు¹⁹ పేర్కొన్న ఒక కీలకమైన అంశం. మునుపటి అధ్యయనాలలో ఉపయోగించిన పదార్థాలకు¹⁷,²⁰ భిన్నంగా, ఈ MLCల యొక్క చాలా తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్ (750 V మరియు 180 °C వద్ద <10⁻⁷ A, వివరాల కోసం సప్లిమెంటరీ నోట్ 6 చూడండి) కారణంగా ఈ పనితీరు సాధించబడింది — ఇది స్మిత్ మరియు ఇతరులు¹⁹ పేర్కొన్న ఒక కీలకమైన అంశం. Эти harakteristici были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10–7 А при 750 °C 750 పోడ్రోబ్నోస్ట్ మరియు డోపోల్నిటెల్నోమ్ నమూనా 6) — క్రియేస్కీ మోమెంట్, ఉపోమ్యాన్యుట్ స్మిటోమ్ మరియు ఇతరులు. 19 — మాథరీయం, ఇస్పోల్జోవానిమ్ మరియు బోలీ రానిహ్ ఇస్లాడోవానియహ్17,20. మునుపటి అధ్యయనాలలో ఉపయోగించిన పదార్థాలకు¹⁷,²⁰ విరుద్ధంగా, ఈ MLCల యొక్క చాలా తక్కువ లీకేజ్ కరెంట్ (750 V మరియు 180 °C వద్ద <10–7 A, వివరాల కోసం అనుబంధ గమనిక 6 చూడండి) కారణంగా ఈ లక్షణాలు సాధించబడ్డాయి – ఇది స్మిత్ మరియు ఇతరులు¹⁹ పేర్కొన్న ఒక కీలకమైన అంశం.由于这些MLC 的泄漏电流非常低（在750 V 和180 °C 时<10-7 A,请参见补充说明6中的详细信息）——స్మిత్ 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料17,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 6 మీరు相比之下 相比之上相比之下 相比之下 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。 Поскольку ток утечки этих MLC నిజ్కియ్ (<10–7 లేదా 750 V మరియు 180 °C, см. подробности в дополнимить) — క్లియర్ మోమెంట్, ఉపమానం Смитом и др. 19 — స్రావ్నేనియా, బైలీ డోస్టిగ్న్యూట్ ఎటి హ్యారక్టరీకి. ఈ MLCల లీకేజ్ కరెంట్ చాలా తక్కువగా ఉన్నందున (<10–7 A వద్ద 750 V మరియు 180 °C, వివరాల కోసం సప్లిమెంటరీ నోట్ 6 చూడండి) – స్మిత్ మరియు ఇతరులు 19 పేర్కొన్న ఒక కీలక అంశం – పోలిక కోసం, ఈ పనితీరులు సాధించబడ్డాయి.మునుపటి అధ్యయనాలలో ఉపయోగించిన పదార్థాలకు 17,20.
స్టెర్లింగ్ సైకిల్‌కు కూడా అవే పరిస్థితులు (600 V, 20–90 °C) వర్తింపజేయబడ్డాయి (అనుబంధ గమనిక 7). DE సైకిల్ ఫలితాల నుండి ఊహించినట్లుగానే, దిగుబడి 41.0 mJగా ఉంది. స్టెర్లింగ్ సైకిల్స్ యొక్క అత్యంత విశేషమైన లక్షణాలలో ఒకటి, థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం ద్వారా ప్రారంభ వోల్టేజ్‌ను విస్తరించే వాటి సామర్థ్యం. మేము 39 వరకు వోల్టేజ్ పెరుగుదలను గమనించాము (ప్రారంభ వోల్టేజ్ 15 V నుండి చివరి వోల్టేజ్ 590 V వరకు, అనుబంధ చిత్రం 7.2 చూడండి).
ఈ MLCల యొక్క మరొక ప్రత్యేక లక్షణం ఏమిటంటే, అవి జౌల్ పరిధిలో శక్తిని సేకరించడానికి తగినంత పెద్దవైన స్థూల వస్తువులు. అందువల్ల, టొరెల్లో మరియు ఇతరులు¹⁴ వివరించిన అదే సమాంతర ప్లేట్ డిజైన్‌ను అనుసరించి, మేము 1 మిమీ మందం గల 28 MLC PSTలను ఉపయోగించి, పటంలో చూపిన విధంగా 7×4 మ్యాట్రిక్స్‌లో ఒక నమూనా హార్వెస్టర్‌ను (HARV1) నిర్మించాము. మానిఫోల్డ్‌లోని ఉష్ణాన్ని మోసుకెళ్లే డైఎలెక్ట్రిక్ ద్రవం, ద్రవ ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంచబడిన రెండు రిజర్వాయర్‌ల మధ్య పెరిస్టాల్టిక్ పంప్ ద్వారా స్థానభ్రంశం చెందుతుంది (పద్ధతి). పటం 2aలో వివరించిన ఓల్సన్ సైకిల్‌ను ఉపయోగించి, 10°C మరియు 125°C వద్ద ఐసోథర్మల్ ప్రాంతాలలో మరియు 0 మరియు 750 V (195 kV cm⁻¹) వద్ద ఐసోఫీల్డ్ ప్రాంతాలలో 3.1 J వరకు సేకరించండి. ఇది 3.14 J cm⁻³ శక్తి సాంద్రతకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ కంబైన్‌ను ఉపయోగించి, వివిధ పరిస్థితులలో కొలతలు తీసుకోబడ్డాయి (పటం 2b). 80 °C ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో మరియు 600 V (155 kV cm-1) వోల్టేజ్ వద్ద 1.8 J లభించిందని గమనించండి. ఇది అదే పరిస్థితులలో 1 mm మందం గల PST MLC కోసం ఇంతకు ముందు పేర్కొన్న 65 mJ తో బాగా సరిపోలుతుంది (28 × 65 = 1820 mJ).
a, ఓల్సన్ సైకిల్స్‌పై పనిచేసే, 1 మిమీ మందం గల 28 MLC PSTల (4 అడ్డువరుసలు × 7 నిలువువరుసలు) ఆధారంగా సమీకరించిన HARV1 నమూనా యొక్క ప్రయోగాత్మక అమరిక. నాలుగు సైకిల్ దశలలో ప్రతిదానికి, నమూనాలో ఉష్ణోగ్రత మరియు వోల్టేజ్ అందించబడతాయి. కంప్యూటర్, చల్లని మరియు వేడి రిజర్వాయర్‌ల మధ్య ఒక విద్యున్నిరోధక ద్రవాన్ని ప్రసరింపజేసే పెరిస్టాల్టిక్ పంప్, రెండు వాల్వ్‌లు మరియు ఒక విద్యుత్ వనరును నడుపుతుంది. నమూనాకు సరఫరా చేయబడిన వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్, మరియు విద్యుత్ సరఫరా నుండి కంబైన్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతపై డేటాను సేకరించడానికి కంప్యూటర్ థర్మోకపుల్స్‌ను కూడా ఉపయోగిస్తుంది. b, వివిధ ప్రయోగాలలో మా 4×7 MLC నమూనా ద్వారా సేకరించబడిన శక్తి (రంగు) వర్సెస్ ఉష్ణోగ్రత పరిధి (X-అక్షం) మరియు వోల్టేజ్ (Y-అక్షం).
60 PST MLC 1 mm మందం మరియు 160 PST MLC 0.5 mm మందం (41.7 గ్రాముల క్రియాశీల పైరోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థం) కలిగిన హార్వెస్టర్ యొక్క పెద్ద వెర్షన్ (HARV2) 11.2 J శక్తిని ఇచ్చింది (అనుబంధ గమనిక 8). 1984లో, ఓల్సెన్ 317 గ్రాముల టిన్-డోప్డ్ Pb(Zr,Ti)O3 సమ్మేళనం ఆధారంగా ఒక ఎనర్జీ హార్వెస్టర్‌ను తయారుచేశారు, ఇది సుమారు 150 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద 6.23 J విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగలదు (రిఫ. 21). ఈ కంబైన్ కోసం, జౌల్ పరిధిలో అందుబాటులో ఉన్న ఏకైక ఇతర విలువ ఇదే. ఇది మేము సాధించిన విలువలో సగం కంటే కొంచెం ఎక్కువ మరియు దాదాపు ఏడు రెట్ల నాణ్యతను పొందింది. దీని అర్థం HARV2 యొక్క శక్తి సాంద్రత 13 రెట్లు ఎక్కువ.
HARV1 చక్ర కాల వ్యవధి 57 సెకన్లు. ఇది 1 మిమీ మందం గల MLC సెట్‌ల యొక్క 7 నిలువు వరుసల 4 అడ్డు వరుసలతో 54 mW శక్తిని ఉత్పత్తి చేసింది. దీనిని మరో అడుగు ముందుకు తీసుకెళ్లడానికి, మేము 0.5 మిమీ మందం గల PST MLC మరియు HARV1, HARV2 లకు సమానమైన అమరికతో మూడవ కంబైన్ (HARV3) ను నిర్మించాము (అనుబంధ గమనిక 9). మేము 12.5 సెకన్ల థర్మలైజేషన్ సమయాన్ని కొలిచాము. ఇది 25 సెకన్ల చక్ర సమయానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది (అనుబంధ చిత్రం 9). సేకరించిన శక్తి (47 mJ) ప్రతి MLC కి 1.95 mW విద్యుత్ శక్తిని ఇస్తుంది, దీని ద్వారా HARV2 0.55 W (సుమారుగా 1.95 mW × 280 PST MLC 0.5 మిమీ మందం) ఉత్పత్తి చేస్తుందని మనం ఊహించవచ్చు. అదనంగా, మేము HARV1 ప్రయోగాలకు అనుగుణంగా ఫైనైట్ ఎలిమెంట్ సిమ్యులేషన్ (COMSOL, అనుబంధ గమనిక 10 మరియు అనుబంధ పట్టికలు 2–4) ఉపయోగించి ఉష్ణ బదిలీని అనుకరించాము. MLCని 0.2 mmకి తగ్గించడం, శీతలీకరణిగా నీటిని ఉపయోగించడం మరియు మ్యాట్రిక్స్‌ను 7 అడ్డువరుసలు × 4 నిలువువరుసలకు పునరుద్ధరించడం ద్వారా, అదే సంఖ్యలో PST నిలువువరుసలకు దాదాపు ఒక పరిమాణ క్రమం ఎక్కువ (430 mW) శక్తి విలువలను అంచనా వేయడం ఫైనైట్ ఎలిమెంట్ మోడలింగ్ ద్వారా సాధ్యమైంది (దీనికి అదనంగా, ట్యాంక్ కంబైన్ పక్కన ఉన్నప్పుడు 960 mW శక్తి లభించింది, అనుబంధ చిత్రం 10b).
ఈ కలెక్టర్ యొక్క ఉపయోగకరత్వాన్ని ప్రదర్శించడానికి, కేవలం రెండు 0.5 మిమీ మందం గల PST MLCలను ఉష్ణ కలెక్టర్లుగా, ఒక హై వోల్టేజ్ స్విచ్, స్టోరేజ్ కెపాసిటర్‌తో కూడిన ఒక లో వోల్టేజ్ స్విచ్, ఒక DC/DC కన్వర్టర్, ఒక తక్కువ పవర్ మైక్రోకంట్రోలర్, రెండు థర్మోకపుల్స్ మరియు ఒక బూస్ట్ కన్వర్టర్‌ను కలిగి ఉన్న ఒక స్టాండ్-అలోన్ డెమాన్‌స్ట్రేటర్‌కు స్టిర్లింగ్ సైకిల్‌ను వర్తింపజేయడం జరిగింది (సప్లిమెంటరీ నోట్ 11). ఈ సర్క్యూట్‌లో, స్టోరేజ్ కెపాసిటర్‌ను మొదట 9V వద్ద ఛార్జ్ చేయాలి, ఆ తర్వాత రెండు MLCల ఉష్ణోగ్రత -5°C నుండి 85°C వరకు ఉన్నప్పుడు, ఇది 160 సెకన్ల సైకిల్స్‌లో స్వయంప్రతిపత్తితో పనిచేస్తుంది (అనేక సైకిల్స్ సప్లిమెంటరీ నోట్ 11లో చూపబడ్డాయి). ఆశ్చర్యకరంగా, కేవలం 0.3గ్రా బరువున్న రెండు MLCలు ఈ పెద్ద వ్యవస్థను స్వయంప్రతిపత్తితో నియంత్రించగలవు. మరో ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, లో వోల్టేజ్ కన్వర్టర్ 79% సామర్థ్యంతో 400Vను 10-15Vకు మార్చగలదు (సప్లిమెంటరీ నోట్ 11 మరియు సప్లిమెంటరీ ఫిగర్ 11.3).
చివరగా, ఉష్ణ శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడంలో ఈ MLC మాడ్యూళ్ల సామర్థ్యాన్ని మేము మూల్యాంకనం చేసాము. సామర్థ్యం యొక్క క్వాలిటీ ఫ్యాక్టర్ η ను, సేకరించిన విద్యుత్ శక్తి సాంద్రత Nd కు, సరఫరా చేయబడిన ఉష్ణం సాంద్రత Qin కు గల నిష్పత్తిగా నిర్వచించారు (సప్లిమెంటరీ నోట్ 12):
పటాలు 3a,b వరుసగా 0.5 మిమీ మందం గల PST MLC యొక్క ఉష్ణోగ్రత పరిధి యొక్క ప్రమేయంగా ఓల్సెన్ చక్రం యొక్క సామర్థ్యం η మరియు అనుపాత సామర్థ్యం ηr లను చూపుతాయి. ఈ రెండు డేటా సెట్‌లు 195 kV cm-1 విద్యుత్ క్షేత్రం కోసం ఇవ్వబడ్డాయి. ఈ సామర్థ్యం 1.43%కి చేరుకుంటుంది, ఇది ηrలో 18%కి సమానం. అయితే, 25 °C నుండి 35 °C వరకు ఉన్న 10 K ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో, ηr 40% వరకు విలువలను చేరుకుంటుంది (పటం 3bలోని నీలి వక్రం). ఇది 10 K మరియు 300 kV cm-1 ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో PMN-PT ఫిల్మ్‌లలో నమోదు చేయబడిన NLP పదార్థాల యొక్క తెలిసిన విలువకు (ηr = 19%) రెట్టింపు (రిఫరెన్స్ 18). PST MLC యొక్క థర్మల్ హైస్టెరిసిస్ 5 మరియు 8 K మధ్య ఉన్నందున, 10 K కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత పరిధులు పరిగణించబడలేదు. సామర్థ్యంపై దశ పరివర్తనల యొక్క సానుకూల ప్రభావాన్ని గుర్తించడం చాలా కీలకం. వాస్తవానికి, చిత్రాలు 3a,b లో, η మరియు ηr యొక్క సరైన విలువలు దాదాపుగా అన్నీ ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత Ti = 25°C వద్ద పొందబడ్డాయి. దీనికి కారణం, ఎటువంటి క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేయనప్పుడు జరిగే దగ్గరి దశ పరివర్తన మరియు ఈ MLCలలో క్యూరీ ఉష్ణోగ్రత TC సుమారు 20 °C ఉండటం (అనుబంధ గమనిక 13).
a,b, ఓల్సన్ చక్రం యొక్క సామర్థ్యం η మరియు అనుపాత సామర్థ్యం (a)\(195 kV cm-1 క్షేత్రం మరియు విభిన్న ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రతలు Ti ద్వారా గరిష్ట విద్యుత్ కోసం {\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot}}, }}\,\)(b) ఉష్ణోగ్రత విరామం ΔTspan పై ఆధారపడి 0.5 mm మందం గల MPC PST కోసం.
తరువాతి పరిశీలనకు రెండు ముఖ్యమైన పర్యవసానాలు ఉన్నాయి: (1) క్షేత్ర-ప్రేరిత దశ పరివర్తన (పారాఎలెక్ట్రిక్ నుండి ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్‌కు) జరగాలంటే, ఏదైనా ప్రభావవంతమైన సైక్లింగ్ తప్పనిసరిగా TC కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రారంభం కావాలి; (2) ఈ పదార్థాలు TCకి దగ్గరగా ఉన్న రన్ టైమ్‌లలో మరింత సమర్థవంతంగా ఉంటాయి. మా ప్రయోగాలలో పెద్ద-స్థాయి సామర్థ్యాలు చూపబడినప్పటికీ, కార్నోట్ పరిమితి (\(\Delta T/T\)) కారణంగా పరిమిత ఉష్ణోగ్రత పరిధి మమ్మల్ని పెద్ద సంపూర్ణ సామర్థ్యాలను సాధించడానికి అనుమతించదు. అయినప్పటికీ, ఈ PST MLCలు ప్రదర్శించిన అద్భుతమైన సామర్థ్యం, ​​"50 °C మరియు 250 °C మధ్య ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసే ఒక ఆదర్శ తరగతి 20 పునరుత్పత్తి థర్మోఎలెక్ట్రిక్ మోటార్ 30% సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండగలదు"17 అని ఓల్సెన్ పేర్కొన్న విషయాన్ని సమర్థిస్తుంది. ఈ విలువలను చేరుకోవడానికి మరియు ఈ భావనను పరీక్షించడానికి, షెబానోవ్ మరియు బోర్మాన్ అధ్యయనం చేసినట్లుగా, విభిన్న TCలతో డోప్ చేయబడిన PSTలను ఉపయోగించడం ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. PST లో TC 3°C (Sb డోపింగ్) నుండి 33°C (Ti డోపింగ్) వరకు మారవచ్చని వారు చూపించారు 22. అందువల్ల, డోప్ చేయబడిన PST MLCలు లేదా బలమైన మొదటి ఆర్డర్ దశ పరివర్తన కలిగిన ఇతర పదార్థాలపై ఆధారపడిన తదుపరి తరం పైరోఎలక్ట్రిక్ రీజెనరేటర్లు ఉత్తమ పవర్ హార్వెస్టర్‌లతో పోటీపడగలవని మేము ఊహిస్తున్నాము.
ఈ అధ్యయనంలో, మేము PST తో తయారు చేసిన MLC లను పరిశోధించాము. ఈ పరికరాలు Pt మరియు PST ఎలక్ట్రోడ్‌ల శ్రేణిని కలిగి ఉంటాయి, దీనిలో అనేక కెపాసిటర్లు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. PST ను ఎంచుకోవడానికి కారణం, ఇది ఒక అద్భుతమైన EC పదార్థం మరియు అందువల్ల సంభావ్యంగా ఒక అద్భుతమైన NLP పదార్థం కావడం. ఇది సుమారు 20 °C వద్ద ఒక స్పష్టమైన మొదటి-క్రమ ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్-పారాఎలెక్ట్రిక్ దశ పరివర్తనను ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది దాని ఎంట్రోపీ మార్పులు పటం 1లో చూపిన వాటికి సమానంగా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. ఇలాంటి MLC లు EC13,14 పరికరాల కోసం పూర్తిగా వివరించబడ్డాయి. ఈ అధ్యయనంలో, మేము 10.4 × 7.2 × 1 mm³ మరియు 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³ MLC లను ఉపయోగించాము. 1 mm మరియు 0.5 mm మందం గల MLC లను వరుసగా 38.6 µm మందం గల 19 మరియు 9 PST పొరల నుండి తయారుచేశాము. రెండు సందర్భాలలోనూ, లోపలి PST పొరను 2.05 µm మందం గల ప్లాటినం ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య ఉంచాము. ఈ MLCల రూపకల్పన, PSTలలో 55% క్రియాశీలంగా ఉంటాయని ఊహిస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య భాగానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది (అనుబంధ గమనిక 1). క్రియాశీల ఎలక్ట్రోడ్ వైశాల్యం 48.7 mm2 (అనుబంధ పట్టిక 5). MLC PST ఘన దశ చర్య మరియు కాస్టింగ్ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడింది. తయారీ ప్రక్రియ వివరాలు మునుపటి వ్యాసంలో14 వివరించబడ్డాయి. PST MLCకి మరియు మునుపటి వ్యాసానికి మధ్య ఉన్న వ్యత్యాసాలలో ఒకటి B-సైట్‌ల క్రమం, ఇది PSTలో EC పనితీరును బాగా ప్రభావితం చేస్తుంది. PST MLC యొక్క B-సైట్‌ల క్రమం 0.75 (అనుబంధ గమనిక 2), ఇది 1400°C వద్ద సింటరింగ్ చేసి, ఆపై 1000°C వద్ద వందల గంటల పాటు ఎనీలింగ్ చేయడం ద్వారా పొందబడింది. PST MLC గురించి మరింత సమాచారం కోసం, అనుబంధ గమనికలు 1-3 మరియు అనుబంధ పట్టిక 5 చూడండి.
ఈ అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన భావన ఓల్సన్ చక్రం (పటం 1) పై ఆధారపడి ఉంటుంది. అటువంటి చక్రం కోసం, మనకు ఒక వేడి మరియు చల్లని రిజర్వాయర్ మరియు వివిధ MLC మాడ్యూళ్లలోని వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను పర్యవేక్షించగల మరియు నియంత్రించగల సామర్థ్యం ఉన్న విద్యుత్ సరఫరా అవసరం. ఈ ప్రత్యక్ష చక్రాలు రెండు విభిన్న కాన్ఫిగరేషన్‌లను ఉపయోగించాయి, అవి (1) కీత్లీ 2410 విద్యుత్ వనరుకు అనుసంధానించబడిన ఒక MLCని వేడి మరియు చల్లబరిచే లింకామ్ మాడ్యూళ్లు, మరియు (2) అదే శక్తి వనరుతో సమాంతరంగా ఉన్న మూడు ప్రోటోటైప్‌లు (HARV1, HARV2 మరియు HARV3). రెండో సందర్భంలో, రెండు రిజర్వాయర్‌లు (వేడి మరియు చల్లని) మరియు MLC మధ్య ఉష్ణ మార్పిడి కోసం ఒక డైఎలెక్ట్రిక్ ద్రవం (సిగ్మా ఆల్డ్రిచ్ నుండి కొనుగోలు చేసిన, 25°C వద్ద 5 cP స్నిగ్ధత కలిగిన సిలికాన్ నూనె) ఉపయోగించబడింది. థర్మల్ రిజర్వాయర్ అనేది డైఎలెక్ట్రిక్ ద్రవంతో నింపబడి, థర్మల్ ప్లేట్ పైన ఉంచబడిన ఒక గాజు కంటైనర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. కోల్డ్ స్టోరేజ్ అనేది నీరు మరియు మంచుతో నింపబడిన ఒక పెద్ద ప్లాస్టిక్ కంటైనర్‌లో, డైఎలెక్ట్రిక్ ద్రవాన్ని కలిగి ఉన్న ద్రవ గొట్టాలతో కూడిన వాటర్ బాత్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఒక రిజర్వాయర్ నుండి మరొకదానికి ద్రవాన్ని సరిగ్గా మార్చడానికి, కంబైన్ యొక్క ప్రతి చివర రెండు త్రీ-వే పించ్ వాల్వ్‌లను (బయో-కెమ్ ఫ్లూయిడిక్స్ నుండి కొనుగోలు చేసినవి) అమర్చారు (చిత్రం 2a). PST-MLC ప్యాకేజీ మరియు కూలెంట్ మధ్య ఉష్ణ సమతుల్యతను నిర్ధారించడానికి, ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ థర్మోకపుల్స్ (PST-MLC ప్యాకేజీకి వీలైనంత దగ్గరగా ఉన్నవి) ఒకే ఉష్ణోగ్రతను చూపించే వరకు సైకిల్ వ్యవధిని పొడిగించారు. పైథాన్ స్క్రిప్ట్ సరైన ఓల్సన్ సైకిల్‌ను అమలు చేయడానికి అన్ని పరికరాలను (సోర్స్ మీటర్లు, పంపులు, వాల్వ్‌లు మరియు థర్మోకపుల్స్) నిర్వహిస్తుంది మరియు సమకాలీకరిస్తుంది, అంటే సోర్స్ మీటర్ ఛార్జ్ అయిన తర్వాత కూలెంట్ లూప్ PST స్టాక్ ద్వారా సైక్లింగ్ ప్రారంభమవుతుంది, తద్వారా అవి ఇచ్చిన ఓల్సన్ సైకిల్ కోసం కావలసిన అప్లైడ్ వోల్టేజ్ వద్ద వేడెక్కుతాయి.
ప్రత్యామ్నాయంగా, సేకరించిన శక్తి యొక్క ఈ ప్రత్యక్ష కొలతలను మేము పరోక్ష పద్ధతుల ద్వారా నిర్ధారించాము. ఈ పరోక్ష పద్ధతులు వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సేకరించిన విద్యుత్ స్థానభ్రంశం (D) – విద్యుత్ క్షేత్రం (E) ఫీల్డ్ లూప్‌లపై ఆధారపడి ఉంటాయి, మరియు రెండు DE లూప్‌ల మధ్య ఉన్న వైశాల్యాన్ని లెక్కించడం ద్వారా, పటం 2.1bలో చూపిన విధంగా ఎంత శక్తిని సేకరించవచ్చో ఖచ్చితంగా అంచనా వేయవచ్చు. ఈ DE లూప్‌లను కీత్లీ సోర్స్ మీటర్లను ఉపయోగించి కూడా సేకరిస్తారు.
రిఫరెన్స్ 14లో వివరించిన డిజైన్ ప్రకారం, ఇరవై ఎనిమిది 1 మిమీ మందం గల PST MLCలను 4-వరుసలు, 7-నిలువు వరుసల సమాంతర ప్లేట్ నిర్మాణంలో అమర్చారు. PST-MLC వరుసల మధ్య ద్రవ అంతరం 0.75 మిమీ ఉంటుంది. PST MLC అంచుల చుట్టూ ద్రవ స్పేసర్‌లుగా డబుల్-సైడెడ్ టేప్ స్ట్రిప్స్‌ను జోడించడం ద్వారా దీనిని సాధిస్తారు. ఎలక్ట్రోడ్ లీడ్స్‌తో సంపర్కంలో ఉన్న సిల్వర్ ఎపాక్సీ బ్రిడ్జ్‌తో PST MLC విద్యుత్ పరంగా సమాంతరంగా అనుసంధానించబడింది. ఆ తర్వాత, విద్యుత్ సరఫరాకు కనెక్షన్ కోసం ఎలక్ట్రోడ్ టెర్మినల్స్ యొక్క ప్రతి వైపుకు సిల్వర్ ఎపాక్సీ రెసిన్‌తో వైర్లను అంటించారు. చివరగా, మొత్తం నిర్మాణాన్ని పాలియోలెఫిన్ హోస్‌లోకి చొప్పించండి. సరైన సీలింగ్‌ను నిర్ధారించడానికి ఈ హోస్‌ను ఫ్లూయిడ్ ట్యూబ్‌కు అంటించారు. చివరగా, ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ ద్రవ ఉష్ణోగ్రతలను పర్యవేక్షించడానికి PST-MLC నిర్మాణం యొక్క ప్రతి చివరలో 0.25 మిమీ మందం గల K-రకం థర్మోకపుల్స్‌ను అమర్చారు. ఇది చేయడానికి, హోస్‌కు ముందుగా రంధ్రాలు చేయాలి. థర్మోకపుల్‌ను అమర్చిన తర్వాత, సీల్‌ను పునరుద్ధరించడానికి థర్మోకపుల్ హోస్ మరియు వైర్ మధ్య ముందులాగే అదే అంటుకునే పదార్థాన్ని పూయండి.
ఎనిమిది వేర్వేరు నమూనాలను నిర్మించడం జరిగింది. వాటిలో నాలుగు నమూనాలలో 5 నిలువు వరుసలు మరియు 8 అడ్డు వరుసలతో సమాంతర పలకలుగా అమర్చబడిన 40 0.5 మి.మీ. మందం గల MLC PSTలు ఉండగా, మిగిలిన నాలుగు నమూనాలలో ఒక్కొక్కదానిలో 3-నిలువు వరుసలు × 5-అడ్డు వరుసల సమాంతర పలక నిర్మాణంలో 15 1 మి.మీ. మందం గల MLC PSTలు ఉన్నాయి. ఉపయోగించిన మొత్తం PST MLCల సంఖ్య 220 (160 0.5 మి.మీ. మందం గలవి మరియు 60 PST MLC 1 మి.మీ. మందం గలవి). మేము ఈ రెండు ఉప-యూనిట్లను HARV2_160 మరియు HARV2_60 అని పిలుస్తాము. HARV2_160 నమూనాలోని ద్రవ అంతరం, వాటి మధ్య 0.25 మి.మీ. మందం గల తీగతో కూడిన రెండు 0.25 మి.మీ. మందం గల డబుల్-సైడెడ్ టేపులను కలిగి ఉంటుంది. HARV2_60 నమూనా కోసం, మేము అదే విధానాన్ని పునరావృతం చేసాము, కానీ 0.38 మి.మీ. మందం గల తీగను ఉపయోగించాము. సమరూపత కోసం, HARV2_160 మరియు HARV2_60 వాటి స్వంత ఫ్లూయిడ్ సర్క్యూట్‌లు, పంపులు, వాల్వ్‌లు మరియు కోల్డ్ సైడ్‌ను కలిగి ఉంటాయి (సప్లిమెంటరీ నోట్ 8). రెండు HARV2 యూనిట్లు, తిరిగే అయస్కాంతాలతో కూడిన రెండు హాట్ ప్లేట్లపై ఉన్న 3 లీటర్ల కంటైనర్ (30 సెం.మీ x 20 సెం.మీ x 5 సెం.మీ) అనే ఒక హీట్ రిజర్వాయర్‌ను పంచుకుంటాయి. మొత్తం ఎనిమిది వ్యక్తిగత ప్రోటోటైప్‌లు విద్యుత్ పరంగా సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. HARV2_160 మరియు HARV2_60 సబ్‌యూనిట్‌లు ఓల్సన్ సైకిల్‌లో ఏకకాలంలో పనిచేస్తాయి, దీని ఫలితంగా 11.2 J శక్తి ఉత్పత్తి అవుతుంది.
ద్రవం ప్రవహించడానికి స్థలాన్ని సృష్టించడానికి, 0.5 మి.మీ. మందం గల PST MLCని పాలియోలెఫిన్ హోస్‌లో రెండు వైపులా డబుల్ సైడెడ్ టేప్ మరియు వైర్‌తో ఉంచండి. దాని చిన్న పరిమాణం కారణంగా, సైకిల్ సమయాలను తగ్గించడానికి, ఈ నమూనాను వేడి లేదా చల్లని రిజర్వాయర్ వాల్వ్ పక్కన ఉంచారు.
PST MLCలో, హీటింగ్ బ్రాంచ్‌కు స్థిరమైన వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా స్థిరమైన విద్యుత్ క్షేత్రం వర్తింపజేయబడుతుంది. ఫలితంగా, ఒక నెగటివ్ థర్మల్ కరెంట్ ఉత్పత్తి చేయబడి, శక్తి నిల్వ చేయబడుతుంది. PST MLCని వేడి చేసిన తర్వాత, క్షేత్రాన్ని తొలగిస్తారు (V = 0), మరియు దానిలో నిల్వ చేయబడిన శక్తి సోర్స్ కౌంటర్‌కు తిరిగి పంపబడుతుంది, ఇది సేకరించిన శక్తి యొక్క మరొక విరాళానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. చివరగా, V = 0 వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేయడంతో, MLC PSTలు వాటి ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడతాయి, తద్వారా ఈ చక్రం మళ్లీ ప్రారంభమవుతుంది. ఈ దశలో, శక్తి సేకరించబడదు. మేము కీత్లీ 2410 సోర్స్‌మీటర్‌ను ఉపయోగించి ఓల్సెన్ చక్రాన్ని నడిపాము, వోల్టేజ్ సోర్స్ నుండి PST MLCని ఛార్జ్ చేస్తూ మరియు కరెంట్ మ్యాచ్‌ను సరైన విలువకు సెట్ చేసాము, తద్వారా విశ్వసనీయమైన శక్తి గణనల కోసం ఛార్జింగ్ దశలో తగినన్ని పాయింట్లు సేకరించబడ్డాయి.
స్టెర్లింగ్ సైకిల్స్‌లో, PST MLCలను వోల్టేజ్ సోర్స్ మోడ్‌లో ఒక ప్రారంభ విద్యుత్ క్షేత్ర విలువ (ప్రారంభ వోల్టేజ్ Vi > 0), ఛార్జింగ్ దశకు సుమారు 1 సెకను పట్టేలా కావలసిన కంప్లయన్స్ కరెంట్ (మరియు శక్తి యొక్క విశ్వసనీయమైన గణన కోసం తగినన్ని పాయింట్లు సేకరించబడతాయి) మరియు చల్లని ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఛార్జ్ చేశారు. స్టెర్లింగ్ సైకిల్స్‌లో, PST MLCలను వోల్టేజ్ సోర్స్ మోడ్‌లో ఒక ప్రారంభ విద్యుత్ క్షేత్ర విలువ (ప్రారంభ వోల్టేజ్ Vi > 0), ఛార్జింగ్ దశకు సుమారు 1 సెకను పట్టేలా కావలసిన కంప్లయన్స్ కరెంట్ (మరియు శక్తి యొక్క విశ్వసనీయమైన గణన కోసం తగినన్ని పాయింట్లు సేకరించబడతాయి) మరియు చల్లని ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఛార్జ్ చేశారు. వి సిక్లాహ్ స్టిర్లింగ PST MLC జార్యజాలిస్ వి రీజిమే ఇస్టోచ్నికా నప్రాజెనియ ప్రై నాచల్నమ్ జానచెని ఎలక్ట్రిక్ ( напряжение Vi > 0), జెలమోమ్ పొడట్లివోమ్ టోక్, టాక్ చ్టో ఎటాప్ జారిమాట్ ఓకోలో 1 సె (మరియు నాబిరెట్సియా డోస్టటోచ్నోచ్ కోలుకోల్) నడేజ్నోగో రస్చేట ఎనెర్జియా) మరియు హోలోడ్నాయ టెంపెరతురా. స్టెర్లింగ్ PST MLC సైకిల్స్‌లో, వాటిని వోల్టేజ్ సోర్స్ మోడ్‌లో, ప్రారంభ విద్యుత్ క్షేత్ర విలువ (ప్రారంభ వోల్టేజ్ Vi > 0), కావలసిన యీల్డ్ కరెంట్ వద్ద ఛార్జ్ చేశారు, తద్వారా ఛార్జింగ్ దశకు సుమారు 1 సెకను పడుతుంది (మరియు విశ్వసనీయమైన శక్తి గణన కోసం తగినన్ని పాయింట్లు సేకరించబడతాయి) మరియు చల్లని ఉష్ణోగ్రత వద్ద కూడా ఛార్జ్ చేశారు.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）充电，所需的顺应电流使得充电步骤大约需要1和低温。 మాస్టర్ సైకిల్‌లో, వోల్టేజ్ సోర్స్ మోడ్‌లో PST MLC ప్రారంభ విద్యుత్ క్షేత్ర విలువ (ప్రారంభ వోల్టేజ్ Vi > 0) వద్ద ఛార్జ్ చేయబడుతుంది, తద్వారా అవసరమైన కంప్లయన్స్ కరెంట్ ఛార్జింగ్ దశకు సుమారు 1 సెకను పడుతుంది (మరియు మేము (శక్తి) మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతను విశ్వసనీయంగా లెక్కించడానికి తగినన్ని పాయింట్లను సేకరించాము). వి సిక్లే స్టిర్లింగా PST MLC జార్జిమేట్ ఇస్టోచ్నికా నప్రాజెనియ స్ నాచల్‌నిమ్ జానచెనియమ్ ఎలెక్ట్రిక్ ( напряжеniе Vi > 0), ట్రెబ్యూమ్య్ టోక్ పొడట్లివోస్టి టాకోవ్, చ్తో ఎటాప్ జర్యాడ్కి జానిమేట్ ఓకోలో 1 సె (మరియు నాబిరట్సియా డోస్టటోచ్నోచ్, డోస్టటోస్కోస్ట్, నడేజ్నో రస్చితత్ ఎనెర్గియు) మరియు నిస్కీ టెంపెరతురి. స్టెర్లింగ్ సైకిల్‌లో, PST MLC వోల్టేజ్ సోర్స్ మోడ్‌లో ఒక ప్రారంభ విద్యుత్ క్షేత్ర విలువతో (ప్రారంభ వోల్టేజ్ Vi > 0), అవసరమైన కంప్లయన్స్ కరెంట్‌తో ఛార్జ్ చేయబడుతుంది, దీనివల్ల ఛార్జింగ్ దశకు సుమారు 1 సెకను పడుతుంది (మరియు శక్తిని విశ్వసనీయంగా లెక్కించడానికి తగినన్ని పాయింట్లు సేకరించబడతాయి) మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు ఉంటాయి.PST MLC వేడెక్కక ముందే, I = 0 mA మ్యాచింగ్ కరెంట్‌ను ప్రయోగించడం ద్వారా సర్క్యూట్‌ను తెరవండి (మన కొలత మూలం నిర్వహించగల కనిష్ట మ్యాచింగ్ కరెంట్ 10 nA). ఫలితంగా, MJK యొక్క PSTలో ఒక చార్జ్ మిగిలి ఉంటుంది, మరియు నమూనా వేడెక్కుతున్న కొద్దీ వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది. I = 0 mA కాబట్టి, BC ఆర్మ్‌లో ఎటువంటి శక్తి సేకరించబడదు. అధిక ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్న తర్వాత, MLT FTలోని వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది (కొన్ని సందర్భాల్లో 30 రెట్ల కంటే ఎక్కువ, అదనపు పటం 7.2 చూడండి), MLK FT డిశ్చార్జ్ అవుతుంది (V = 0), మరియు అవి ప్రారంభ చార్జ్‌లో ఉన్నంత కాలం వాటిలో విద్యుత్ శక్తి నిల్వ చేయబడుతుంది. అదే కరెంట్ మీటర్-సోర్స్‌కు తిరిగి పంపబడుతుంది. వోల్టేజ్ గెయిన్ కారణంగా, అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిల్వ చేయబడిన శక్తి, సైకిల్ ప్రారంభంలో అందించిన దానికంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. పర్యవసానంగా, ఉష్ణాన్ని విద్యుత్తుగా మార్చడం ద్వారా శక్తి పొందబడుతుంది.
PST MLCకి వర్తింపజేసిన వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను పర్యవేక్షించడానికి మేము కీత్లీ 2410 సోర్స్‌మీటర్‌ను ఉపయోగించాము. కీత్లీ సోర్స్‌మీటర్ ద్వారా చదివిన వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క లబ్ధాన్ని ఇంటిగ్రేట్ చేయడం ద్వారా సంబంధిత శక్తిని లెక్కిస్తారు, \ (E = {\int }_{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas))}\left(t\ right){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), ఇక్కడ τ అనేది ఆవర్తనం. మా శక్తి వక్రరేఖపై, ధనాత్మక శక్తి విలువలు మనం MLC PSTకి ఇవ్వవలసిన శక్తిని సూచిస్తాయి, మరియు రుణాత్మక విలువలు మనం వాటి నుండి సంగ్రహించే శక్తిని, అందువల్ల స్వీకరించిన శక్తిని సూచిస్తాయి. ఒక నిర్దిష్ట సేకరణ చక్రానికి సంబంధించిన సాపేక్ష శక్తిని, సేకరించిన శక్తిని మొత్తం చక్రం యొక్క ఆవర్తనం τతో భాగించడం ద్వారా నిర్ణయిస్తారు.
మొత్తం సమాచారం ప్రధాన పాఠంలో లేదా అదనపు సమాచారంలో అందించబడింది. లేఖలు మరియు సామగ్రి కోసం అభ్యర్థనలు ఈ వ్యాసంతో అందించబడిన AT లేదా ED డేటా యొక్క మూలానికి పంపాలి.
ఆండో జూనియర్, OH, మారన్, ALO & హెనావో, NC శక్తిని సేకరించడం కోసం థర్మోఎలెక్ట్రిక్ మైక్రోజెనరేటర్ల అభివృద్ధి మరియు అనువర్తనాలపై ఒక సమీక్ష. ఆండో జూనియర్, OH, మారన్, ALO & హెనావో, NC శక్తిని సేకరించడం కోసం థర్మోఎలెక్ట్రిక్ మైక్రోజెనరేటర్ల అభివృద్ధి మరియు అనువర్తనాలపై ఒక సమీక్ష.ఆండో జూనియర్, ఒహియో, మారన్, ALO మరియు హెనావో, NC శక్తిని సేకరించడం కోసం థర్మోఎలెక్ట్రిక్ మైక్రోజెనరేటర్ల అభివృద్ధి మరియు అనువర్తనం యొక్క అవలోకనం. ఆండో జూనియర్, OH, మారన్, ALO & హెనావో, NC 回顾用于能量收集的热电微型发电机的开发和应用。 ఆండో జూనియర్, OH, మారన్, ALO & హెనావో, NCఆండో జూనియర్ (ఒహాయో), మారన్ (ఏఎల్‌ఓ), మరియు హెనావో (ఎన్‌సి) సంస్థలు శక్తిని సేకరించడం కోసం థర్మోఎలెక్ట్రిక్ మైక్రోజనరేటర్ల అభివృద్ధి మరియు అనువర్తనాన్ని పరిశీలిస్తున్నాయి.పునఃప్రారంభం. మద్దతు. ఎనర్జీ రెవ్. 91, 376–393 (2018).
పోల్మాన్, ఎ., నైట్, ఎం., గార్నెట్, ఇసి, ఎర్లర్, బి. & సింకే, డబ్ల్యుసి ఫోటోవోల్టాయిక్ పదార్థాలు: ప్రస్తుత సామర్థ్యాలు మరియు భవిష్యత్ సవాళ్లు. పోల్మాన్, ఎ., నైట్, ఎం., గార్నెట్, ఇసి, ఎర్లర్, బి. & సింకే, డబ్ల్యుసి ఫోటోవోల్టాయిక్ పదార్థాలు: ప్రస్తుత సామర్థ్యాలు మరియు భవిష్యత్ సవాళ్లు.పోల్మాన్, ఎ., నైట్, ఎం., గార్నెట్, ఇ.కె., ఎర్లర్, బి. మరియు సింకే, వి.కె. ఫోటోవోల్టాయిక్ పదార్థాలు: ప్రస్తుత పనితీరు మరియు భవిష్యత్ సవాళ్లు. పోల్మాన్, A., నైట్, M., గార్నెట్, EC, ఎర్లర్, B. & సింకే, WC 光伏材料：目前的效率和未来的挑战。 పోల్మాన్, ఎ., నైట్, ఎం., గార్నెట్, ఇసి, ఎర్లర్, బి. & సింకే, డబ్ల్యుసి సౌర పదార్థాలు: ప్రస్తుత సామర్థ్యం మరియు భవిష్యత్ సవాళ్లు.పోల్మాన్, ఎ., నైట్, ఎం., గార్నెట్, ఇ.కె., ఎర్లర్, బి. మరియు సింకే, వి.కె. ఫోటోవోల్టాయిక్ పదార్థాలు: ప్రస్తుత పనితీరు మరియు భవిష్యత్ సవాళ్లు.సైన్స్ 352, aad4424 (2016).
సాంగ్, కె., జావో, ఆర్., వాంగ్, జెడ్ఎల్ & యాంగ్, వై. స్వీయ-శక్తితో ఏకకాలంలో ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనాన్ని గ్రహించడం కోసం సంయుక్త పైరో-పీజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం. సాంగ్, కె., జావో, ఆర్., వాంగ్, జెడ్ఎల్ & యాంగ్, వై. స్వీయ-శక్తితో ఏకకాలంలో ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనాన్ని గ్రహించడం కోసం సంయుక్త పైరో-పీజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం.సాంగ్ కె., జావో ఆర్., వాంగ్ జెడ్ఎల్ మరియు యాన్ యు. ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం యొక్క స్వయంప్రతిపత్తి గల ఏకకాల కొలత కోసం సంయుక్త పైరోపీజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం. సాంగ్, K., జావో, R., వాంగ్, ZL & యాంగ్, Y. 用于自供电同时温度和压力传感的联合热压电效应。 సాంగ్, కె., జావో, ఆర్., వాంగ్, జెడ్ఎల్ & యాంగ్, వై. ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనంతో పాటు ఏకకాలంలో స్వీయ-శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడం కోసం.సాంగ్ కె., జావో ఆర్., వాంగ్ జెడ్ఎల్ మరియు యాన్ యు. ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం యొక్క స్వయంప్రతిపత్తి గల ఏకకాల కొలత కోసం సంయుక్త థర్మోపీజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం.ఫార్వర్డ్. ఆల్మా మేటర్ 31, 1902831 (2019).
సెబాల్డ్, జి., ప్రువోస్ట్, ఎస్. & గయోమార్, డి. రిలాక్సర్ ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్‌లో ఎరిక్సన్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ సైకిల్స్ ఆధారంగా శక్తిని సేకరించడం. సెబాల్డ్, జి., ప్రువోస్ట్, ఎస్. & గయోమార్, డి. రిలాక్సర్ ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్‌లో ఎరిక్సన్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ సైకిల్స్ ఆధారంగా శక్తిని సేకరించడం.సెబాల్డ్ జి., ప్రూవోస్ట్ ఎస్. మరియు గయోమార్ డి. రిలాక్సర్ ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్స్‌లో పైరోఎలెక్ట్రిక్ ఎరిక్సన్ సైకిల్స్ ఆధారంగా శక్తిని సేకరించడం.సెబాల్డ్ జి., ప్రూవోస్ట్ ఎస్. మరియు గయోమార్ డి. ఎరిక్సన్ పైరోఎలక్ట్రిక్ సైక్లింగ్ ఆధారంగా రిలాక్సర్ ఫెర్రోఎలక్ట్రిక్ సిరామిక్స్‌లో శక్తిని సేకరించడం. స్మార్ట్ ఆల్మా మాటర్. స్ట్రక్చర్. 17, 15012 (2007).
అల్పే, ఎస్.పి., మాంటెసే, జె., ట్రోలియర్-మెక్‌కిన్‌స్ట్రీ, ఎస్., జాంగ్, క్యూ. & వాట్‌మోర్, ఆర్.డబ్ల్యూ. ఘనస్థితి ఎలక్ట్రోథర్మల్ శక్తి పరస్పర మార్పిడి కోసం తదుపరి తరం ఎలక్ట్రోకలోరిక్ మరియు పైరోఎలక్ట్రిక్ పదార్థాలు. అల్పే, ఎస్.పి., మాంటెసే, జె., ట్రోలియర్-మెక్‌కిన్‌స్ట్రీ, ఎస్., జాంగ్, క్యూ. & వాట్‌మోర్, ఆర్.డబ్ల్యూ. ఘనస్థితి ఎలక్ట్రోథర్మల్ శక్తి పరస్పర మార్పిడి కోసం తదుపరి తరం ఎలక్ట్రోకలోరిక్ మరియు పైరోఎలక్ట్రిక్ పదార్థాలు. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., ఝాంగ్, Q. & వాట్మోర్, RW ఎలక్ట్రోకలోరిచెస్కీ మరియు పైరోఎలెక్ట్రిచెస్కీ మెటరియోల్ స్లోప్‌లు ప్రయోబ్రాజోవానియా కోసం ట్వెర్డోటెల్నోయ్ ఎలెక్ట్రోటెర్మిచెస్కోయ్ ఎనెర్గి. అల్పే, ఎస్.పి., మాంటెసే, జె., ట్రోలియర్-మెక్‌కిన్‌స్ట్రీ, ఎస్., జాంగ్, క్యూ. & వాట్‌మోర్, ఆర్.డబ్ల్యూ. ఘనస్థితి ఎలక్ట్రోథర్మల్ శక్తి అంతరమార్పిడి కొరకు తదుపరి తరం ఎలక్ట్రోకెలోరిక్ మరియు పైరోఎలక్ట్రిక్ పదార్థాలు. అల్పే, SP, మాంటెస్, J., ట్రోలియర్-మెకిన్‌స్ట్రీ, S., ఝాంగ్, Q. & వాట్‌మోర్, RW 用于固态电热能相互转换的下一代电癝撌文 అల్పే, ఎస్.పి., మాంటెసే, జె., ట్రోలియర్-మెక్‌కిన్‌స్ట్రీ, ఎస్., జాంగ్, క్యూ. & వాట్‌మోర్, ఆర్.డబ్ల్యూ. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., ఝాంగ్, Q. & వాట్మోర్, RW ఎలక్ట్రోకలోరిచెస్కీ మరియు పైరోఎలెక్ట్రిచెస్కీ మెటరియోల్ స్లోప్‌లు ప్రయోబ్రాజోవానియా కోసం ట్వెర్డోటెల్నోయ్ ఎలెక్ట్రోటెర్మిచెస్కోయ్ ఎనెర్గి. అల్పే, ఎస్.పి., మాంటెసే, జె., ట్రోలియర్-మెక్‌కిన్‌స్ట్రీ, ఎస్., జాంగ్, క్యూ. & వాట్‌మోర్, ఆర్.డబ్ల్యూ. ఘనస్థితి ఎలక్ట్రోథర్మల్ శక్తి అంతరమార్పిడి కొరకు తదుపరి తరం ఎలక్ట్రోకెలోరిక్ మరియు పైరోఎలక్ట్రిక్ పదార్థాలు.లేడీ బుల్. 39, 1099–1109 (2014).
జాంగ్, కె., వాంగ్, వై., వాంగ్, జెడ్ఎల్ & యాంగ్, వై. పైరోఎలక్ట్రిక్ నానోజెనరేటర్ల పనితీరును పరిమాణీకరించడానికి ప్రమాణం మరియు ఫిగర్-ఆఫ్-మెరిట్. జాంగ్, కె., వాంగ్, వై., వాంగ్, జెడ్ఎల్ & యాంగ్, వై. పైరోఎలక్ట్రిక్ నానోజెనరేటర్ల పనితీరును పరిమాణీకరించడానికి ప్రమాణం మరియు ఫిగర్-ఆఫ్-మెరిట్.జాంగ్, కె., వాంగ్, వై., వాంగ్, జెడ్ఎల్ మరియు యాంగ్, యు. పైరోఎలక్ట్రిక్ నానోజెనరేటర్ల పనితీరును పరిమాణీకరించడానికి ఒక ప్రమాణం మరియు నాణ్యత స్కోరు. జాంగ్, K., వాంగ్, Y., వాంగ్, ZL & యాంగ్, Y. జాంగ్, K., వాంగ్, Y., వాంగ్, ZL & యాంగ్, Y.జాంగ్, కె., వాంగ్, వై., వాంగ్, జెడ్ఎల్ మరియు యాంగ్, యు. పైరోఎలక్ట్రిక్ నానోజెనరేటర్ పనితీరును పరిమాణీకరించడానికి ప్రమాణాలు మరియు పనితీరు కొలమానాలు.నానో ఎనర్జీ 55, 534–540 (2019).
క్రాస్లీ, ఎస్., నాయర్, బి., వాట్మోర్, ఆర్‌డబ్ల్యూ, మోయా, ఎక్స్. & మాథుర్, ఎన్‌డి క్షేత్ర వైవిధ్యం ద్వారా నిజమైన పునరుత్పత్తితో లెడ్ స్కాండియం టాంటలేట్‌లో ఎలక్ట్రోకలోరిక్ శీతలీకరణ చక్రాలు. క్రాస్లీ, ఎస్., నాయర్, బి., వాట్మోర్, ఆర్‌డబ్ల్యూ, మోయా, ఎక్స్. & మాథుర్, ఎన్‌డి క్షేత్ర వైవిధ్యం ద్వారా నిజమైన పునరుత్పత్తితో లెడ్ స్కాండియం టాంటలేట్‌లో ఎలక్ట్రోకలోరిక్ శీతలీకరణ చక్రాలు.క్రాస్లీ, ఎస్., నాయర్, బి., వాట్మోర్, ఆర్‌డబ్ల్యూ, మోయా, ఎక్స్. మరియు మాథుర్, ఎన్‌డి క్షేత్ర సవరణ ద్వారా నిజమైన పునరుత్పత్తితో లెడ్-స్కాండియం టాంటలేట్‌లో ఎలక్ట్రోకలోరిక్ శీతలీకరణ చక్రాలు. క్రాస్లీ, S., నాయర్, B., వాట్మోర్, RW, మోయా, X. & మాథుర్, ND క్రాస్లీ, S., నాయర్, B., వాట్‌మోర్, RW, మోయా, X. & మాథుర్, 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。క్రాస్లీ, ఎస్., నాయర్, బి., వాట్మోర్, ఆర్‌డబ్ల్యూ, మోయా, ఎక్స్. మరియు మాథుర్, ఎన్‌డి క్షేత్ర విలోమం ద్వారా నిజమైన పునరుత్పత్తి కోసం స్కాండియం-లెడ్ టాంటలేట్ యొక్క ఎలక్ట్రోథర్మల్ శీతలీకరణ చక్రం.ఫిజిక్స్ రెవ్. X 9, 41002 (2019).
మోయా, ఎక్స్., కార్-నారాయణ్, ఎస్. & మాథుర్, ఎన్.డి. ఫెర్రోయిక్ దశ పరివర్తనల సమీపంలో కెలోరిక్ పదార్థాలు. మోయా, ఎక్స్., కార్-నారాయణ్, ఎస్. & మాథుర్, ఎన్.డి. ఫెర్రోయిక్ దశ పరివర్తనల సమీపంలో కెలోరిక్ పదార్థాలు.మోయా, ఎక్స్., కార్-నారాయణ్, ఎస్. మరియు మాథుర్, ఎన్.డి. ఫెర్రాయిడ్ దశ పరివర్తనల సమీపంలో కెలోరిక్ పదార్థాలు. మోయా, X., కర్-నారాయణ్, S. & మాథుర్, ND 铁质相变附近的热量材料。 మోయా, ఎక్స్., కర్-నారాయణ్, ఎస్. & మాథుర్, ఎన్.డి. ఫెర్రస్ మెటలర్జీకి సమీపంలో ఉన్న థర్మల్ పదార్థాలు.మోయా, ఎక్స్., కార్-నారాయణ్, ఎస్. మరియు మాథుర్, ఎన్.డి. ఐరన్ ఫేజ్ ట్రాన్సిషన్స్ సమీపంలోని థర్మల్ మెటీరియల్స్.నాట్. అల్మా మేటర్ 13, 439–450 (2014).
మోయా, X. & మాథుర్, ND శీతలీకరణ మరియు తాపన కోసం కెలోరిక్ పదార్థాలు. మోయా, X. & మాథుర్, ND శీతలీకరణ మరియు తాపన కోసం కెలోరిక్ పదార్థాలు.మోయా, X. మరియు మాథుర్, ND శీతలీకరణ మరియు తాపన కోసం ఉష్ణ పదార్థాలు. మోయా, X. & మాథుర్, ND 用于冷却和加热的热量材料。 మోయా, ఎక్స్. & మాథుర్, ఎన్.డి. శీతలీకరణ మరియు తాపన కొరకు ఉష్ణ పదార్థాలు.మోయా X. మరియు మాథుర్ ND శీతలీకరణ మరియు తాపన కోసం ఉష్ణ పదార్థాలు.సైన్స్ 370, 797–803 (2020).
టోరెల్లో, A. & డిఫే, E. ఎలక్ట్రోకలోరిక్ కూలర్లు: ఒక సమీక్ష. టోరెల్లో, A. & డిఫే, E. ఎలక్ట్రోకలోరిక్ కూలర్లు: ఒక సమీక్ష.టోరెల్లో, ఎ. మరియు డెఫే, ఇ. ఎలక్ట్రోకలోరిక్ చిల్లర్లు: ఒక సమీక్ష. టోరెల్లో, A. & డిఫే, E. 电热冷却器：评论。 టోరెల్లో, A. & డిఫే, E. 电热冷却器：评论。టోరెల్లో, ఎ. మరియు డెఫే, ఇ. ఎలక్ట్రోథర్మల్ కూలర్లు: ఒక సమీక్ష.అడ్వాన్స్‌డ్. ఎలక్ట్రానిక్. ఆల్మా మేటర్. 8. 2101031 (2022).
నుచోక్‌గ్వే, వై. మరియు ఇతరులు. అత్యంత క్రమబద్ధమైన స్కాండియం-స్కాండియం-లెడ్‌లో ఎలక్ట్రోకలోరిక్ పదార్థం యొక్క అపారమైన శక్తి సామర్థ్యం. నేషనల్ కమ్యూనికేట్. 12, 3298 (2021).
నాయర్, బి. మరియు ఇతరులు. ఆక్సైడ్ మల్టీలేయర్ కెపాసిటర్ల ఎలక్ట్రోథర్మల్ ప్రభావం విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ఎక్కువగా ఉంటుంది. నేచర్ 575, 468–472 (2019).
టోరెల్లో, ఎ. మరియు ఇతరులు. ఎలక్ట్రోథర్మల్ రీజెనరేటర్లలో భారీ ఉష్ణోగ్రత పరిధి. సైన్స్ 370, 125–129 (2020).
వాంగ్, వై. మరియు ఇతరులు. అధిక పనితీరు గల ఘన స్థితి ఎలక్ట్రోథర్మల్ శీతలీకరణ వ్యవస్థ. సైన్స్ 370, 129–133 (2020).
మెంగ్, వై. మరియు ఇతరులు. అధిక ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల కోసం కాస్కేడ్ ఎలక్ట్రోథర్మల్ శీతలీకరణ పరికరం. నేషనల్ ఎనర్జీ 5, 996–1002 (2020).
ఓల్సెన్, RB & బ్రౌన్, DD అధిక సామర్థ్యంతో ఉష్ణాన్ని నేరుగా విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే పైరోఎలెక్ట్రిక్ కొలతలకు సంబంధించినవారు. ఓల్సెన్, RB & బ్రౌన్, DD అధిక సామర్థ్యంతో ఉష్ణాన్ని నేరుగా విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే పైరోఎలెక్ట్రిక్ కొలతలకు సంబంధించినవారు.ఓల్సెన్, RB మరియు బ్రౌన్, DD పైరోఎలక్ట్రిక్ కొలతలతో అనుబంధించబడిన ఉష్ణాన్ని విద్యుత్ శక్తిగా అత్యంత సమర్థవంతంగా నేరుగా మార్చడం. ఒల్సేన్, RB & బ్రౌన్, DD 高效直接将热量转换为电能相关的热释电测量。 ఓల్సెన్, RB & బ్రౌన్, DDఓల్సెన్, RB మరియు బ్రౌన్, DD పైరోఎలక్ట్రిక్ కొలతలతో అనుబంధించబడిన ఉష్ణాన్ని విద్యుత్తుగా సమర్థవంతంగా నేరుగా మార్చడం.ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ 40, 17–27 (1982).
పాండ్యా, ఎస్. మరియు ఇతరులు. పలుచని రిలాక్సర్ ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ ఫిల్మ్‌లలో శక్తి మరియు పవర్ సాంద్రత. నేషనల్ ఆల్మా మేటర్. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
స్మిత్, AN & హన్రాహన్, BM కాస్కేడెడ్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ మార్పిడి: ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ దశ పరివర్తన మరియు విద్యుత్ నష్టాలను ఆప్టిమైజ్ చేయడం. స్మిత్, AN & హన్రాహన్, BM కాస్కేడెడ్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ మార్పిడి: ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ దశ పరివర్తన మరియు విద్యుత్ నష్టాలను ఆప్టిమైజ్ చేయడం.స్మిత్, AN మరియు హన్రాహన్, BM కాస్కేడెడ్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ మార్పిడి: ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ దశ పరివర్తనం మరియు విద్యుత్ నష్ట ఆప్టిమైజేషన్. స్మిత్, AN & హన్రహన్, BM 级联热释电转换：优化铁电相变和电损耗。 స్మిత్, AN & హన్రాహన్, BMస్మిత్, AN మరియు హన్రాహన్, BM కాస్కేడెడ్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ మార్పిడి: ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ దశ పరివర్తనలు మరియు విద్యుత్ నష్టాల ఆప్టిమైజేషన్.జె. అప్లికేషన్. ఫిజిక్స్. 128, 24103 (2020).
హోచ్, SR ఉష్ణ శక్తిని విద్యుత్తుగా మార్చడానికి ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాల ఉపయోగం. ప్రక్రియ. IEEE 51, 838–845 (1963).
ఓల్సెన్, RB, బ్రూనో, DA, బ్రిస్కో, JM & డుల్లీయా, J. క్యాస్కేడెడ్ పైరోఎలక్ట్రిక్ ఎనర్జీ కన్వర్టర్. ఓల్సెన్, RB, బ్రూనో, DA, బ్రిస్కో, JM & డుల్లీయా, J. క్యాస్కేడెడ్ పైరోఎలక్ట్రిక్ ఎనర్జీ కన్వర్టర్.ఓల్సెన్, RB, బ్రూనో, DA, బ్రిస్కో, JM మరియు డుల్లీయా, J. కాస్కేడ్ పైరోఎలెక్ట్రిక్ పవర్ కన్వర్టర్. ఒల్సేన్, RB, బ్రూనో, DA, బ్రిస్కో, JM & డల్లియా, J. 级联热释电能量转换器。 ఒల్సేన్, RB, బ్రూనో, DA, బ్రిస్కో, JM & డల్లియా, J. 级联热释电能量转换器。ఓల్సెన్, RB, బ్రూనో, DA, బ్రిస్కో, JM మరియు డుల్లీయా, J. క్యాస్కేడెడ్ పైరోఎలక్ట్రిక్ పవర్ కన్వర్టర్లు.ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ 59, 205–219 (1984).
షెబానోవ్, ఎల్. & బోర్మాన్, కె. అధిక ఎలక్ట్రోకెలోరిక్ ప్రభావం కలిగిన లెడ్-స్కాండియం టాంటలేట్ ఘన ద్రావణాలపై. షెబానోవ్, ఎల్. & బోర్మాన్, కె. అధిక ఎలక్ట్రోకెలోరిక్ ప్రభావం కలిగిన లెడ్-స్కాండియం టాంటలేట్ ఘన ద్రావణాలపై.షెబానోవ్ ఎల్. మరియు బోర్మాన్ కె. అధిక ఎలక్ట్రోకెలోరిక్ ప్రభావం కలిగిన లెడ్-స్కాండియం టాంటలేట్ యొక్క ఘన ద్రావణాలపై. షెబనోవ్, L. & బోర్మన్, K. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体。 షెబానోవ్, ఎల్. & బోర్మాన్, కె.షెబానోవ్ ఎల్. మరియు బోర్మాన్ కె. అధిక ఎలక్ట్రోకెలోరిక్ ప్రభావం కలిగిన స్కాండియం-లెడ్-స్కాండియం ఘన ద్రావణాలపై.ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ 127, 143–148 (1992).
MLCని రూపొందించడంలో సహాయం చేసినందుకు N. ఫురుసావా, Y. ఇనోయ్ మరియు K. హోండా లకు మేము ధన్యవాదాలు తెలియజేస్తున్నాము. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB మరియు ED. CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay మరియు BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay ద్వారా ఈ పనికి మద్దతు ఇచ్చినందుకు లక్సెంబర్గ్ నేషనల్ రీసెర్చ్ ఫౌండేషన్ (FNR) కు ధన్యవాదాలు.
మెటీరియల్స్ రీసెర్చ్ అండ్ టెక్నాలజీ విభాగం, లక్సెంబర్గ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ (LIST), బెల్వోయిర్, లక్సెంబర్గ్