ZT - liyakat figürü
ZT – liyakat değeri (ZT kalite endeksi) – termoelektrik özelliklerin bir ölçüsü
Liyakat figürü terimi kalite sayısı anlamına gelir. Termoelektrikte, termoelektrik malzemelerin termokupllar ve termoelektrik jeneratörler için uygunluğunu tanımlamak için kullanılır. İlgili formüllerde liyakat rakamı “ZT” olarak etiketlenir.
Bir elektrik iletkeninin uçlarındaki sıcaklık farkı, bu iletkende bir elektrik gerilimine neden olur. Bu ilişki ilk olarak Thomas Johann Seebeck tarafından tanımlanmıştır. Bu nedenle Seebeck etkisi olarak bilinir. Gerilimin büyüklüğü malzemeye ve sıcaklığa bağlıdır.
Elektrik gerilimi ve sıcaklık farkının oranı Seebeck katsayısıdır:
S = U/ΔT
ile:
S: Seebeck katsayısı
U: Gerilim
ΔT: Sıcaklık farkı
Seebeck etkisi esas olarak termokupllarla sıcaklık ölçümü için kullanılır.
Termoelektrik jeneratörler kullanılarak atık ısının elektrik enerjisine dönüştürülmesinde giderek daha önemli hale gelmektedir. Süreçler tersine çevrilebilir.
Sıcaklık farklılıklarının voltaj farklılıkları tarafından oluşturulduğu ters süreç Peltier etkisidir. Örneğin mikroelektronik ve nanoteknolojide soğutma için kullanılır.
ZT liyakat değeri boyutsuzdur. Seebeck katsayısının karesi, ortalama mutlak çalışma sıcaklığı ve elektrik iletkenliği ile artar. Spesifik termal iletkenlik ile azalır. Tüm bu değişkenler sıcaklığa bağlıdır.
Tanım denkleminde, malzeme değerleri sıcaklığın bir fonksiyonu olarak düşünülmelidir:
ZT = Seebeck katsayısının karesi * mutlak sıcaklık * elektriksel iletkenlik / özgül ısı iletkenliği
Linseis, elektrik iletkenlerinin ve yarı iletkenlerin değerini belirlemek için, bireysel malzeme değerlerinin ölçülebildiği ve ZT değerinin hesaplanabildiği hassas ölçüm cihazlarına sahiptir.