A hőelektromosság olyan jelenségek összessége, amelyekben a hőmérséklet-különbség elektromos potenciált, vagy az elektromos potenciál hőmérséklet-különbséget hoz létre. A modern technikai szóhasználatban a kifejezés szinte mindig együtt utal a Seebeck-effektusra , a Peltier -effektusra és a Thomson-effektusra ( termoelektromos jelenségek ). Etimológiájában a "termoelektromosság" kifejezés általánosságban vonatkozhat az összes villamosenergia-termelésre használt hőmotorra, és minden elektromos fűtőberendezésre, amelyet nagyon sokféleképpen gyártanak, de a valóságban ennek a kifejezésnek a tág értelemben vett használata gyakorlatilag nem megtalált.
A termoelektromosság alatt így a Wiedemann-Franz törvény által leírt jelenségek egyesültek . A hőelektromosság az elektromosság elmélete, amely az elektromos vezetőképességet a kis ellenállású, nagy sűrűségű, túlnyomórészt szilárd halmazállapotú anyagok hővezető képességének egy speciális eseteként határozza meg. Az elektromos áram ezen elmélet szerint a fém belső energiájának és hőjének intenzív átadása, és ennek a hőnek a disszipációja. A disszipációs tényező a hatásfok inverze, és a termodinamikai állapotegyenletekről a tiszta elméleti elektromechanikára való átmenet alapvető jellemzője.
A közelmúltban a termoelektromosságot egyre gyakrabban használják olyan eszközökben, mint a hordozható hűtőszekrények, italhűtők, elektronikai alkatrészek hűtői, fémötvözetek válogatóberendezései stb. Az ilyen eszközökben leggyakrabban használt anyagok egyike a bizmuttellurid Bi 2 Te 3 , egy vegyi anyag. bizmut és tellúr vegyülete .
Jelenleg két fő területen lehet a termoelektromos eszközöket felhasználni az energiahatékonyság javítására és/vagy a környezetszennyezés csökkentésére: a hulladékhő hasznosítható energiává átalakítása és a hűtés.
A járművekben a belső égésű motorok nagyon nem hatékonyan használják fel az energiát (az üzemanyag elégetése során keletkező energia mindössze 20-25%-át fogyasztják el). Ezenkívül a megtermelt mechanikai energiát a teljesítmény javításának igénye, a fedélzeti kezelőszervek és egyéb modern eszközök (stabilitás-ellenőrzés, telematika, navigációs rendszerek, elektronikus fékezés stb.) használata is felemészti. Az üzemanyag- hatékonyság javítása érdekében (a legtöbb esetben) a motorból származó haszontalan hőenergiát elektromos energiává alakíthatja, és felhasználhatja az autó különböző eszközeinek meghajtására. A hőelektromos eszközöket tehát a hulladékhőből hasznosítható energiává alakítják a Seebeck-effektus segítségével.
Jelenleg egyes erőművek a kapcsolt energiatermelésnek nevezett módszert alkalmazzák: a megtermelt villamos energia mellett hőt állítanak elő, amelyet alternatív célokra használnak fel. A hőelektromosság ilyen rendszerekben alkalmazható. A termoelektromos energia felhasználható napenergia átalakító rendszerekben is.
A Peltier-effektust alkalmazó hűtésre alkalmazható termoelektromos eszközök csökkenthetik az ózonréteget lebontó anyagok légkörbe történő kibocsátását . Az ilyen anyagok – a részlegesen halogénezett klórozott-fluorozott szénhidrogének és a klórozott-fluorozott szénhidrogének – régóta a hűtési technológiák középpontjában állnak. A közelmúltban olyan jogszabályokat fogadtak el, amelyek szabályozzák az ilyen hűtési vegyszerek használatát; A jelenlegi nemzetközi jogszabályok szabályozzák ezeknek az anyagoknak a mennyiségét, és 2020 után a fejlett országokban, 2030 után pedig a fejlődő országokban tiltják azok előállítását. Az ilyen tilalmak és a környezet állapotával kapcsolatos aggályok hozzájárulnak a hatékony termoelektromos hűtőelemek kifejlesztéséhez. Az ilyen elemek csökkenthetik a káros vegyi anyagok kibocsátását, és csendesebben működnek (mivel szilárd anyagok, és nem igényelnek zajos kompresszorokat). A gőzkompresszoros hűtők még mindig hatékonyabbak, mint a Peltier hűtők, de több helyet foglalnak el, és nehezebb karbantartani őket. Bár a gőzkompresszoros hűtők már az átlagos hőmérséklet (körülbelül +5 Celsius-fok) tartományában kezdenek engedni az elektromos kapacitást tekintve a termoelektromos hűtőberendezéseknek.