朱瑾教授说,中温热电模组多採用扩散接合来连结热电材料与金属层,但因中温热电模组常须置于摄氏400度以上环境,且须耐多次的热循环,因此使热电材料与金属层间的原子易相互扩散,而在热电材料与金属层间生成介金属相,近而破坏热电模组的可靠度与耐用度,所以中温热电模组常在金属层与热电材料间加入扩散阻障层。
台科大研究团队首次使用非晶质金属玻璃镀层,透过金属玻璃镀膜的无晶界结构,可有效抑制热电材料与电极间原子的相互扩散,且所需的镀层厚度极薄,仅约0.2微米(200nm)即可见效,相较于一般使用的材料,金属玻璃镀层则只需不到1/10的厚度,却能有效阻断热的扩散,延长电热模组的寿命。
朱瑾表示,废热回收再利用近年来越来越受重视,许多国家积极投入热电发电技术的开发,根据美国能源局统计,每年近6成能源以废热形式逸散,其中以各式工厂及汽机车引擎产生的废热占最大宗,因此一些汽车大厂,如BMW,都研发热电模组系统装置于汽车排气管做废热发电的应用。
研究团队指出,台湾许多传统产业在制造过程中需耗费大量能源及产生可观的热,但这些废热回收比率偏低,造成大量能源浪费及二氧化碳排放,热电模组可应用于钢铁、石化、水泥等产业,或汽车、太阳能等废热或环境能源发电,对节能、减碳有贡献;团队还在针头加上薄薄一层金属玻璃镀膜,可有效降低摩擦力,提高针头耐用度,也吸引许多医材及工业针头业者合作。