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Thermo-elektrische Verbindungen. Strom aus Abwärme

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Thermoelektrische Materialien bieten die Moglichkeit, thermische Gradienten in elektrische Energie umzuwandeln um somit Abwarme aus verschiedensten Prozessen zur Energieerzeugung zu nutzen. In diesem Artikel werden die physikalischen Hintergrunde der thermoelektrischen Effekte beschrieben sowie Aufbau und Wirkungsgrad thermoelektrischer Generatoren erlautert. Um eine Brucke zwischen der Physik und Chemie in Festkorpern zu schlagen, werden die unterschiedlichen physikalischen Transportprozesse in Festkorpern mit Hilfe chemischer Konzepte erlautert. Anhand von Beispielen fur thermoelektrische Materialien werden die Ansatze zur Maximierung des thermoelektrischen Wirkungsgrades und der Einfluss der chemischen und strukturellen Faktoren beschrieben. Thermoelectric materials directly convert heat gradients into electrical energy, useful for the recovery of wasted heat generated by different processes. This article describes the thermoelectric effects, the physics of their origin, and the design and efficiency of thermoelectric generators. The different transport properties of solid state materials will be illustrated with basic chemical concepts to connect the physics and chemistry in solids. State of the art thermoelectric materials will be introduced to demonstrate the typical approaches and the influence of chemical and structural influences for a maximum thermoelectric efficiency.