Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Volltext zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-954208
Zimmermann, Jakob
Horstmann, John Thomas (Prof. Dr.-Ing. habil.) ; Glösekötter, Peter (Prof. Dr.-Ing.) (Gutachter)
Dünnfilmiger und flexibler, thermoelektrischer Generator in cross-plane-Anordnung mit voll-anorganischem Aktivmaterial
Kurzfassung in deutsch
In Zeiten weltweit steigender Energienachfrage, Abhängigkeit von prekären Energielieferstaaten und bereits spürbaren Folgen des Klimawandels werden weiterhin fossile Energieträger zur Stromerzeugung genutzt. Zur Verbesserung der nachhaltigen Stromversorgung können Energy Harvester wie thermoelektrische Generatoren eingesetzt werden. Sie haben keine beweglichen Teile und sind somit geräuschlos, verschleißfrei und skalierbar. Jedoch existieren sie aufgrund des geringen Wirkungsgrads bisher nur als Nischentechnologie. In dieser Arbeit wird das Konzept eines dünnfilmigen und flexiblen, thermoelektrischen Generators (DFlexTEG) in cross-plane-Anordnung und mit voll-anorganischem Aktivmaterial nachgewiesen. Hergestellt wird der DFlexTEG mittels konventioneller Mikrostrukturtechnik. Es werden dabei zwei unterschiedliche Methoden eingesetzt: die Oberflächen- und die Volumenplanartechnik. Der DFlexTEG erweitert das Spektrum der Einsatzgebiete, insbesondere in der nachhaltigen Energiegewinnung, enorm. Mögliche Anwendungen finden sich überall dort, wo Abwärme entsteht. Er lässt sich um Rohre biegen und ein mehrfaches Stapeln bietet die Möglichkeit zur Wirkungsgraderhöhung. Beispielsweise könnten industrielle Anlangen mit energieautarken Sensoren und Aktuatoren ausgestattet und die Entwicklung des Internet of Things weiter vorangetrieben werden.
Kurzfassung in englisch
In times of rising global demand for energy, dependence on precarious energy-supplier-states and the significantly increasing consequences of climate change, fossil fuels remain a source of power generation. Energy harvesters, like thermoelectric generators, can be used to improve sustainable power supply. Due to the absence of moving parts, they work silently and are maintenance-free and scalable. As a result of their low efficiency so far they exist only as a niche technology. This thesis demonstrates the concept of a thin-film and flexible thermoelectric generator (DFlexTEG) in cross-plane layout and with fully inorganic active material. It is fabricated using conventional microstructure technology. Two different methods are used: surface and bulk planar techniques. The DFlexTEG expands the field of applications enormously regarding sustainable energy generation. Possible applications can be found wherever waste heat is generated. It can be bent around pipes. Futhermore, stacking could also improve efficiency. For example, industrial plants can be equipped with energy-autonomous sensors and actuators and the development of the Internet of Things could be further advanced.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Elektronische Bauelemente der Mikro- und Nanotechnik | |
| Fakultät: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Horstmann, John Thomas | |
| DOI: | doi:10.60687/2025-0008 | |
| URL/URN: | https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-954208 | |
| SWD-Schlagwörter: | Seebeck-Effekt , Thermoelektrizität , Dünnschichttechnik , Planartechnik | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Thermoelektrik , Thermoelektrizität , TEG , Seebeck-Effekt , Dünnschicht , Dünnfilm , Planartechnik , Bismuttellurid , Bi2Te3 , Antimontellurid , Sb2Te3 , Polyimid | |
| DDC-Sachgruppe: | 537.65 | |
| Sprache: | deutsch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 21.01.2025 | |
| OA-Lizenz | CC BY-SA 4.0 |
