半导体温差发电技术是利用半导体材料的泽贝克效应(Seebeck effect)实现热能向电能转换的技术,其核心部件为半导体温差发电器件。泽贝克效应是佩尔捷效应的逆过程,最早在 1821 年由德国科学家泽贝克发现。
目前,温差发电技术最典型的应用是作为某些特殊环境或可靠性要求较高的使用场景下的特殊电源,以及对能量密度低、分散型低品位热能实现回收利用的节能技术。
在节能技术方面,虽然受限于发电量较小、单位发电量成本较高、热电转换效率较低的局限性因素影响,温差发电技术相比于余热锅炉等传统节能技术的市场规模仍然较小,但是其一直受到国家政策支持和科研项目的重点关注,未来随着热电转换效率的提高以及生产成本的不断优化,存在着大量潜在市场应用机会。
在特殊电源方面,随着集成电路的发展,智能手表、无线传感器等微电子系统的功耗不断降低,以及可穿戴电子设备市场的蓬勃发展,可移动热电联供设备的普及,使得温差发电技术作为特殊电源应用的场景逐渐增多。
根据 MarketsandMarkets 的报告数据,2017 年至 2019 年,半导体温差发电系统市场规模分别为 3.99 亿美元、4.26 亿美元、4.60 亿美元,预计 2025 年将达到 7.41 亿美元。