电磁能量转换器件

波-热-电一体化

该器件结合开口谐振环与热电半导体条，在单一结构内实现电磁波吸收、热转换与电输出，为多物理场能量收集提供了一种器件级方案。

熊汉 · Ma, Xiaodong · 王本新 · 张淮清

Sensors and Actuators, A: Physical 2024

参数信息

吸收效率

0.085

热转换效率

172.8 °C/W

电转换效率

0.195 mV/°C

技术优势

单一结构完成二次转换

SRR吸收电磁波形成局部热点，Bi2Te3条利用温差产生电压，无需外部电路将吸收与能量利用耦合。

热点位置可调

通过调整结构尺寸和材料参数可控制热点位置，使热电条放置在温差最大处，优化转换路径。

应用场景

• 自供能传感：将电磁辐射直接转为电压信号，无需外部电源即可驱动低功耗传感。
• 电磁能量收集：吸收环境中的微波能量并输出电能，替代电池为无源节点供电。
• 微波器件：在2.45 GHz频段实现微波吸收与热-电转换，可用于无线能量收集模块。