发展符合可持续发展前景的电能对于21世纪而言是个非常巨大的挑战，由于这个需求导致人们发展了热释电、光伏、热光伏技术等能量收集系统。热释电（Pyroelectric）技术能够将周期性的温度变化转变为电能，因此可能在传感器以及能量收集器的应用前景，但是目前还没有材料和器件能够产生足够的能量支持相关热电应用。

卢森堡科学技术研究所(LIST)Emmanuel Defay、Alvar Torelló等报道发展了一种宏观的热能量收集体系，这种热能量收集体系由质量为42 g钽酸铅钪以多层电容器形式，器件在每轮热循环过程中能够产生11.2 J电能，其中器件的单个热电模块能够生成4.43 J cm-3电能密度。通过两个重量为0.3 g的热电模块，产生的能量作为自主能量采集器件能够足以驱动微控制器和温度传感器。

作者实验了多层电容器在10 K温度区间时的工作情况，发现达到40 %的Carnot效率。这种优异的器件性能的原因：通过材料的铁电相变实现较高的效率；较低的漏电电流防止能量损失；较高的击穿电压。这种宏观可规模化的高效率热释电器件能量收集器为人们高效的从热能转化电能提供机会和前景。

参考文献

Lheritier, P., Torelló, A., Usui, T. et al. Large harvested energy with non-linear pyroelectric modules. Nature (2022)

DOI: 10.1038/s41586-022-05069-2

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05069-2

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