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Thermoelektrische Bauelemente

1984; Springer Nature; Linguagem: Alemão

10.1007/978-3-642-95447-4_3

0172-5882

Walter Heywang,

nanoparticles nucleation surface interactions

Thermoelemente gehören zu den ältesten elektronischen Bauelementen. Bereits im Jahre 1822 veröffentlichte der Physiker Thomas Seebeck, ein wissenschaftlicher Berater Goethes, eine Arbeit über Experimente, die er an inhomogen temperierten Zweileiterkreisen durchgeführt hatte [2.1]. Er beobachtete, daß eine Magnetnadel in der Nähe solcher Leiterkreise abgelenkt wird und deutete den Effekt als magnetische Polarisation der Substanzen. Trotz dieser Fehlinterpretation konnte er bereits eine größere Anzahl von Substanzen, unter denen sich schon Halbleiter wie PbS befanden, in eine thermoelektrische Spannungsreihe einordnen. Der französische Uhrmacher Jean Peltier [2.2] beobachtete im Jahre 1834 thermische Anomalien an stromdurchflossenen Kontakten und hielt diese Effekte für Abweichungen vom Ohmschen Gesetz. Etwa zwanzig Jahre später, kurz nach der Formulierung des 2. Hauptsatzes, versuchte William Thomson (Lord Kelvin) die thermoelektrischen Effekte im Rahmen einer thermodynamischen Theorie miteinander zu verknüpfen [2.3]. Er postulierte damals den erst später experimentell gesicherten und nach ihm benannten Thomson-Effekt. Die Möglichkeiten einer technischen Anwendung der Thermoelektrizität wurden 1911 von E. Altenkrich in einer phänomenologischen Theorie ausführlich diskutiert [2.4]. Experimente, die damals durchgeführt wurden, brachten keine günstigen Ergebnisse, da nur metallische Werkstoffe zur Verfügung standen. Im Jahre 1931 konnten die bereits von Kelvin ermittelten Zusammenhänge zwischen den thermoelektrischen Effekten im Rahmen der Thermodynamik irreversibler Prozesse von L. Onsager [2.5] verifiziert werden.