这项突破性研究在航天技术领域引起关注
在日益发达的科技充满无限可能性的今天，世界各地的科研机构在各个领域做出了广泛的尝试，锐意创新。其中，一研究团队近期的突破性研究在航天技术领域引起了众多学界的关注。
新技术突破不仅在潜在的太空探测领域有显著的应用价值，而且在工业废热回收、通信设备和光学设备的冷却、电动汽车电池的温度控制等各个行业都有广泛的应用前景。其中，这项技术为核电池的性能提升注入了新的活力，尤其对于广泛用于太空探测器电源的放射性同位素热电发电机（RTG）有强大的推动作用。
韩国电工技术研究院(KERI) 的热电技术在太空探测方面引起了德国航空航天研究所的关注。这项创新技术有望显著提高核电池的性能，特别是用作太空探测器、探测车和其他远程操作的电源的放射性同位素热电发电机（RTG）。
最初，研究团队发现了“无量纲热电品质因数（ZT）”的缺点和限制，这是学术界通常用于评估热电性能的传统指标。然后，他们成功地制定了一种新的热电效率形式和方程，可以进行精确的效率预测。利用这种形式和 KERI 持有的热电数据，他们可以预测超过 1 亿种潜在热电半导体堆栈组合的热电发电机模块的性能。通过利用热电器件设计程序 pykeri，该设计和搜索过程比以前的方法加快了数百倍。这项创新标志着与依赖单级热电材料和传统度量的早期方法相比的重大飞跃。
热电效率：KERI的研究团队，由SuDong Park博士、Byungki Ryu博士和Jaywan Chung博士领导，开发了一种新的热电效率形式和高效多级热电发电机模块。这种形式允许对热电发电机模块进行精确的效率预测和优化。
放射性同位素热电发电机（RTG）：RTG，也称为基于热电效应的核电池，是太空探测器中可靠的电源。已用于太空探测器、漫游车和其他远程操作。在 RTG 中，钚 238 和镅 241 等放射性同位素在密封容器内衰变，产生大量热量（通常为 400-700 摄氏度）。RTG捕获放射性同位素衰变产生的热量，并在太空的低温环境中直接将其转化为电能。RTG技术的核心部件是利用放射性同位素作为加热元件的“放射性同位素加热装置（RHU）”，以及将这种热量转化为电能的“热电发电机模块”。虽然RHU的发展受到国际限制，但韩国的热电模块制造技术被认为具有全球竞争力。
多级设计：KERI的热电发电模块采用分层排列的热电材料设计，针对特定温度范围内的峰值性能进行优化。由于热电材料效率与温度有关，这种多级设计非常重要。根据温度分布对性能最佳的材料进行战略定位至关重要。KERI的里程碑式成就是他们对这种高效层状热电模块的世界一流的设计、合成和分析。
效率提升：KERI研究团队成功制造了多级热电模块，当热端温度超过500摄氏度时，KERI的多级热电模块的效率超过传统单级模块的3%以上。这种效率提升对于太空探索任务非常重要。
紧凑轻量设计：KERI的创新制造方法使得热电模块由两到四层组成，紧凑地安装在几毫米的高度内。这种进步不仅提高了效率，还比以前的方法提供了更优越的紧凑轻量设计。这一具有国际竞争力的里程碑成就在太空辅助电源市场（尤其是小型卫星和探测车）中脱颖而出，引起了民用商业领域的高度关注。
潜在应用：这一成果除了应用于航空航天和国防领域，KERI的热电技术在工业废热回收、通信设备和光学设备的冷却、电动汽车电池的温度控制等各个行业都有潜在应用。
