DE102011080011A1 - Thermoelektrischer Generator mit thermischem Energiespeicher - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) und ein Verfahren zur Energieumwandlung mit einem thermoelektrischen Generator (2), welcher thermoelektrisch aktive Schichten umfasst. Die Anordnung (1) weist wenigstens eine Deckschicht (3) mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf, welche über den thermoelektrisch aktiven Schichten des thermoelektrischen Generators (2) angeordnet ist. Ein Phasenwechselmaterial (4) ist zwischen den Schichten des thermoelektrischen Generators (2) und der wenigstens einen Deckschicht (3) in thermischem Kontakt mit den Schichten des thermoelektrischen Generators (2) und der wenigstens einen Deckschicht (3) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Energieumwandlung mit einem thermoelektrischen Generator, welcher thermoelektrisch aktive Schichten umfasst. Die Anordnung weist wenigstens eine Deckschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf, welche über den thermoelektrisch aktiven Schichten des thermoelektrischen Generators angeordnet ist.
  • Thermoelektrische Generatoren (TEG), wie sie z.B. aus der DE 100 04 390 A1 bekannt sind, können unter Ausnutzung einer Temperaturdifferenz mit Hilfe von Halbleitermaterial Strom erzeugen. Die Lebensdauer und der Wirkungsgrad eines thermoelektrischen Generators hängen stark von den Temperaturen und deren Schwankungsbreite ab. Nachteilig wirken sich vor allem stark schwankende Temperaturen mit hohen Spitzenwerten aus. Bei diesen Temperaturen kann ein thermoelektrischer Generator nicht kontinuierlich unter optimalen Betriebsbedingungen arbeiten. Starke Temperaturschwankungen führen zu thermischen Verspannungen, welche mit der Zeit zu einer irreversiblen Zerstörung des thermoelektrischen Generators führen können. So können z.B. Temperaturspitzen unter anderem eine Verflüssigung von Lot bewirken, was zu einer thermischen Zerstörung des Thermoelektrischen Generators führt.
  • Im Stand der Technik wird versucht, über konstruktive Maßnahmen wie z.B. Isolierungen eine Schädigung des thermoelektrischen Generators zu verhindern. Diese führen jedoch dazu, dass der Wirkungsgrad des thermoelektrischen Generators verringert ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung mit einem thermoelektrischen Generator und ein Verfahren zu deren Verwendung anzugeben, die die zuvor beschriebenen Probleme überwindet. Insbesondere ist es Aufgabe, eine Anordnung mit einem thermoelektrischen Generator anzugeben, welche zeitlich stabil arbeitet, gegenüber Temperaturschwankungen relativ unempfindlich ist und eine Zerstörung des thermoelektrischen Generators durch thermische Verspannungen und sehr hohe Temperaturen verhindert.
  • Die angegebene Aufgabe wird bezüglich der Anordnung zur Energieumwandlung mit einem thermoelektrischen Generator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Energieumwandlung mit einem thermoelektrischen Generator und des Verfahrens zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators gehen aus den jeweils zugeordneten abhängigen Unteransprüchen hervor. Dabei können die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche untereinander und mit Merkmalen eines jeweils zugeordneten Unteranspruchs oder vorzugsweise auch mit Merkmalen mehrerer zugeordneter Unteransprüche kombiniert werden.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung zur Energieumwandlung umfasst einen thermoelektrischen Generator, welcher thermoelektrisch aktive Schichten aufweist, und wenigstens eine Deckschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit, welche über den thermoelektrisch aktiven Schichten des thermoelektrischen Generators angeordnet ist. Ferner weist die Anordnung wenigstens eine Schicht auf, welche ein Phasenwechselmaterial umfasst und zwischen den Schichten des thermoelektrischen Generators und der wenigstens einen Deckschicht angeordnet ist, in thermischem Kontakt mit den Schichten des thermoelektrischen Generators und der wenigstens einen Deckschicht.
  • Die wenigstens eine Schicht mit Phasenwechselmaterial speichert Wärme mit einer hohen Kapazität. Dadurch kann sie bei hohen Temperaturen Wärmemenge aufnehmen und zu einer Verringerung der maximalen bzw. Spitzentemperatur am thermoelektrischen Generator führen. Bei geringen Temperaturen am thermoelektrischen Generator kann das Phasenwechselmaterial Wärmemenge abgeben, und dadurch zu einer Verstetigung der Temperatur am thermoelektrischen Generator ohne große Temperaturextrema führen. Durch die Wegpufferung der Temperaturextrema kann die erfindungsgemäße Anordnung zeitlich relativ stabil arbeiten und ist gegenüber Temperaturschwankungen relativ unempfindlich. Eine Zerstörung des thermoelektrischen Generators durch thermische Verspannungen und Temperaturspitzen kann so verhindert werden.
  • Der thermoelektrische Generator kann aus wenigstens einer thermoelektrisch aktiven Schicht aufgebaut sein, welche ein oder mehrere Stacks aus nebeneinander angeordneten Schichten umfasst, wobei die Schichten eine Schichtabfolge von p-halbleitender und n-halbleitender Schicht mit einer isolierenden Schicht dazwischen aufweisen. Diese können derart elektrisch miteinander verbunden sein, dass immer zwei aufeinanderfolgende halbleitende Schichten über die isolierende Schicht hinweg elektrisch verbunden sind. Dadurch kann ein Stromfluss entlang eines Temperaturgradienten innerhalb einer halbleitenden Schicht erfolgen und über die elektrische Verbindung genutzt werden. So kann aus einem Temperaturgradienten, entstanden z.B. durch Nutzung von Abwärme oder durch Nutzung der bei Sonneneinstrahlung gewonnenen Wärme, elektrischer Strom erzeugt bzw. elektrische Leistung gewonnen werden.
  • Das Phasewechselmaterial kann aus einem Gemisch von unterschiedlichen chemischen Stoffen aufgebaut sein. Die chemische Zusammensetzung des Phasenwechselmaterials aus unterschiedlichen chemischen Stoffen kann abhängig von einer optimalen Betriebstemperatur und/oder einer hohen Wärmekapazität gewählt werden. Wenn die Temperatur des Phasenwechsels nahe der Betriebstemperatur liegt bzw. identisch ist, dann kann durch die Anordnung der thermoelektrische Generator im Wesentlichen bei seiner Betriebstemperatur betrieben werden. Dies führt zu einem hohen Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Wärme in elektrische Energie. Eine Zerstörung des thermoelektrischen Generators durch Temperaturspitzenwerte wird vermieden. Das Phasenwechselmaterial speichert beim Phasenwechsel besonders viel Wärmemenge und kann so bei einer Temperatur nahe oder gleich der Temperatur des Phasenwechsels besonders gut Temperaturspitzen wegpuffern und zu einer Verstetigung des Betriebs des thermoelektrischen Generators mit hohem Wirkungsgrad führen.
  • Die Schicht mit Phasenwechselmaterial kann eine Struktur zur mechanischen Stabilisierung umfassen. Dadurch kann einer mechanischen Verformung und einer möglichen Zerstörung der Anordnung im Betrieb entgegengewirkt werden.
  • Die Schicht mit Phasenwechselmaterial kann eine Wärmeleitstruktur umfassen. Diese kann mit der Struktur zur mechanischen Stabilisierung identisch sein. So kann z.B. ein Metallgitter, welches fluidisch durchlässig ist, als Wärmeleitstruktur und/oder als Struktur zur mechanischen Stabilisierung dienen. Es können auch Strukturen wie z.B. mäander- oder kammförmige Kühlschlangen verwendet werden. Dadurch werden lokale Temperaturunterschiede auf der Oberfläche der thermoelektrisch aktiven Schicht bzw. Schichten vermieden. Lokale Spitzenwerte der Temperatur werden verringert und die Funktion der erfinderischen Anordnung durch eine homogene Temperaturverteilung in der Schicht des Phasenwechselmaterials verbessert.
  • Das Phasenwechselmaterial der Schicht, welche das Phasenwechselmaterial umfasst, kann gespeichert werden. Dies kann z.B. in einer thermisch isolierten Einrichtung, wie z.B. einem Thermogefäß oder Container erfolgen, welcher fluidisch mit der das Phasenwechselmaterial umfassenden Schicht verbunden ist. So kann zusätzlich Wärmemenge von dem thermoelektrischen Generator ab- bzw. zu ihm zugeführt werden. Die zuvor beschriebenen Vorteile werden dadurch verstärkt erreicht.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators, insbesondere eines zuvor beschriebenen thermoelektrischen Generators kann umfassen, dass ein Phasenwechselmaterial verwendet wird, zur Temperaturstabilisierung des thermischen Gradienten über den thermoelektrischen Generator.
  • Das Phasenwechselmaterial kann die Temperatur auf Werte einer optimalen Betriebstemperatur TB des thermoelektrischen Generators stabilisieren.
  • Über eine Wärmeleitstruktur kann eine im Wesentlichen homogene Temperatur im Phasenwechselmaterial über einer Oberfläche des thermoelektrischen Generators erzeugt werden.
  • Es kann über eine Speicherung von Phasenwechselmaterial eine zeitliche Stabilisierung des Temperaturgradienten des thermoelektrischen Generators erfolgen.
  • Mit Hilfe von Phasenwechselmaterial kann eine Kappung von zeitlich auftretenden Temperaturspitzen am und/oder im thermoelektrischen Generator erfolgen.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators ergeben sich die vorstehend erwähnten, mit der erfindungsgemäßen Anordnung zur Energieumwandlung verbundenen Vorteile.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche werden nachfolgend anhand der folgenden Figuren näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Anordnung 1 mit einem thermoelektrischen Generator 2 zur Nutzung von Sonnenenergie nach dem Stand der Technik, und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Temperatur-Zeit-Diagramms einer in 1 gezeigten Anordnung 1, und
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 zur Nutzung von Sonnenenergie mit einem thermoelektrischen Generator 2 und einer Schicht Phasenwechselmaterial 4, und
  • 4 eine schematische Darstellung eines Temperatur-Zeit-Diagramms einer in 3 gezeigten erfindungsgemäßen Anordnung 1.
  • 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Anordnung 1 mit einem thermoelektrischen Generator 2 zur Nutzung von Sonnenenergie nach dem Stand der Technik. Die Anordnung 1 zur Energieumwandlung weist einen plattenförmigen bzw. schichtförmigen thermoelektrischen Generator 2 auf, welcher thermoelektrisch aktive Schichten umfasst. Ein solcher thermoelektrischer Generator 2 ist allgemein bekannt, z.B. aus der DE 100 04 390 A1 , und soll deshalb im Weiteren nicht genauer beschreiben werden. Auf dem thermoelektrischen Generator 2 ist wenigstens eine Deckschicht 3 angeordnet. Dabei kann es sich um eine Glasplatte oder um einen Absorber, wie z.B. eine eingeschwärzte Metallplatte handeln. Diese ist in thermischem Kontakt flächig auf dem thermoelektrischen Generator 2 angeordnet.
  • In der 2 ist ein Temperatur-Zeit-Diagramm der in 1 gezeigten Anordnung schematisch dargestellt. Im Betrieb wird über eine Wärmequelle 5, z.B. durch Sonneneinstrahlung, diskontinuierlich die Deckschicht 3 erwärmt. Alternativ kann als Wärmequelle 5 ein Fluid dienen, welches Abwärme speichert und die Deckschicht 3 überströmt. Die Wärmequelle 5 erwärmt die Deckschicht 3 auf eine Temperatur TD, deren Änderung in ihrem zeitlichen Verlauf der Temperatur der Wärmequelle 5 bzw. der Wärmeeinstrahlung folgt.
  • Die Deckschicht 3 steht in thermischem Kontakt mit dem thermoelektrischen Generator 2. Auf der Seite des thermoelektrischen Generators 2, welche der Seite in Kontakt mit der Deckschicht 3 gegenüber liegt, herrscht eine niedrigere Temperatur T2, als die Temperatur T1 auf der Seite in Kontakt mit der Deckschicht 3. Die Temperatur T1 auf der Seite der Deckschicht 3 ist im Wesentlichen durch die Temperatur TD der Deckschicht 3 gegeben bzw. beide Temperaturen T1 und TD sind gleich. Die Temperatur T2 auf der gegenüberliegenden Seite ist im Wesentlichen durch die Umgebungstemperatur der Anordnung bestimmt, z.B. der Lufttemperatur im Schatten. Deren zeitlicher Verlauf ist in der Regel ähnlich der Temperatur T1, aber mit viel geringerer Amplitude bzw. Temperatur-Maxima und -Minima als bei T1. Dies führt zu einer stark schwankenden Temperatur T1 und einer nahezu konstanten bzw. sich geringfügig mit der Zeit ändernden Temperatur T2 im Betrieb des thermoelektrischen Generators 2.
  • Der thermoelektrische Generator 2 produziert aus der Temperaturdifferenz T1 minus T2 einen Strom bzw. elektrische Leistung. Bei einer optimalen Betriebstemperatur TB arbeitet der thermoelektrische Generator 2 mit einem maximalen Wirkungsgrad. Die Betriebstemperatur TB ist in diesem Zusammenhang als Mittelwert aus der Temperatur T1 und der Temperatur T2 zu verstehen. Schwankt diese Betriebstemperatur TB durch starke Schwankungen der Temperatur T1 und/oder der Temperatur T2, oder liegt die Betriebstemperatur TB entfernt der optimalen Betriebstemperatur TB, so arbeitet der thermoelektrische Generator 2 die meiste Zeit mit einem verringerten Wirkungsgrad. Das bedeutet, der thermoelektrische Generator 2 nach dem Stand der Technik arbeitet die meiste Zeit mit einem geringeren Wirkungsgrad als optimal möglich wäre.
  • Starke Schwankungen der Temperatur T1 im Vergleich zur Temperatur T2 führen zu mechanischen Spannungen im thermoelektrischen Generator 2 und unter Umständen zu dessen Zerstörung. So können z.B. Schichten „abplatzen“ oder mechanisch deformiert werden. Diese Deformationen oder das Abplatzen können zu irreparablen Schäden an der Anordnung 1 nach dem Stand der Technik führen. Sehr hohe Spitzenwerte der Temperatur T1 können zur Zerstörung des thermoelektrischen Generators 2 führen, z.B. durch Erweichen von Lötstellen.
  • In der 3 ist eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 gezeigt. Diese umfasst neben der Deckschicht 3 und dem darunter angeordneten thermoelektrischen Generator 2 eine Schicht mit Phasenwechselmaterial 4. Das Phasenwechselmaterial 4 ist in thermischem Kontakt mit dem thermoelektrischen Generator 2 und ist zwischen dem thermoelektrischen Generator 2 und der Deckschicht 3 angeordnet.
  • Das Phasenwechselmaterial 4 wechselt bei einer bestimmten Temperatur TP seinen Aggregatzustand, z.B. von fest auf flüssig. So wird es z.B. bei Erreichen seiner Schmelztemperatur TS flüssig. Bei dem Phasenwechsel speichert das Phasenwechselmaterial 4 Energie EPW. Diese gibt das Phasenwechselmaterial 4 ab, wenn es z.B. wieder von flüssig zu fest wechselt, sofern die umgebenden Temperaturen die Temperatur TS unterschreiten. Durch die hohe Wärmekapazität, welche bei ausgesuchten Materialien beim Phasenwechsel besteht, führt das Phasenwechselmaterial 4 zu einer Verstetigung der Temperatur im Bereich der Temperatur des Phasenwechsels. Temperaturschwankungen werden in diesem Bereich „weggepuffert“. Erst bei Erreichen der Phasenwechselenergie des Phasenwechselmaterials 4 bzw. bei vollständig erfolgtem Phasenwechsel, beginnt die Temperatur des Phasenwechselmaterials 4 sich wieder zu ändern.
  • In der 4 ist eine schematische Darstellung eines Temperatur-Zeit-Diagramms einer in 3 gezeigten erfindungsgemäßen Anordnung 1 dargestellt. Bei Schwankungen der Temperatur TD der Deckschicht, z.B. durch Schwankungen der Sonneneinstrahlung oder Abwärmetemperatur, welche über die Temperatur des Phasenwechsels hinweg erfolgt, speichert das Phasenwechselmaterial 4 Wärme. Dies führt dazu, dass die Temperatur T1 am thermoelektrischen Generator 2 sich wenig ändert. Ein Teil der Temperaturänderung ist über das Phasenwechselmaterial, dessen Temperatur TPCM sich im Bereich des Phasenwechsels nicht bzw. nur sehr gering ändert, bis zum Abschluss des Phasenwechsels „weggepuffert“ worden.
  • Am thermoelektrischen Generator 2 herrscht auf der der Deckschicht zugewandten Seite eine relativ konstante Temperatur T1. Auf der gegenüberliegenden Seite herrscht die Temperatur T2, welche von Natur aus weniger schwankt und im Wesentlichen der Umgebungstemperatur z.B. der Luft entspricht. Über die Differenz zwischen T1 und T2 wird durch den thermoelektrischen Generator 2 elektrischer Strom bzw. elektrische Leistung produziert. Durch die geringere Schwankung der Temperatur T1 gegenüber der Temperatur T2 entstehen weniger mechanischen Spannungen im thermoelektrischen Generator 2, und eine Zerstörung der Anordnung 1 durch starke Temperaturschwankungen bzw. Temperaturspitzen kann vermieden werden. Dadurch kann die Lebensdauer der Anordnung 1 erhöht werden.
  • Bei einer bestimmten, d.h. der optimalen Betriebstemperatur TB arbeitet der thermoelektrische Generator besonders effektiv, d.h. mit einem hohen Wirkungsgrad. Bei Wahl eines Phasenwechselmaterials 4 mit einer Temperatur des Phasenwechsels nahe oder gleich der optimalen Betriebstemperatur TB des thermoelektrischen Generators 2 kann ein besonders hoher Wirkungsgrad der Anordnung 1 erreicht werden. Das Phasenwechselmaterial hält trotz Temperaturschwankungen der Temperatur TD der Deckschicht 3 die Temperatur T1 am thermoelektrischen Generator 2 nahe der optimalen Betriebstemperatur TB des thermoelektrischen Generators 2. Dadurch kann die Temperatur T1, und bei geringer zeitlicher Änderung der Temperatur T2 der Mittelwert aus der Temperatur T1 und der Temperatur T2 auf einem Wert TB gehalten werden, bei welchem der thermoelektrische Generator 2 optimal arbeitet. Das bedeutet, der thermoelektrische Generator arbeitet die meiste Zeit mit einem maximal möglichen Wirkungsgrad.
  • Das Phasenwechselmaterial 4 führt zu einer gleichmäßigeren Temperatur verglichen zu einer Anordnung 1 ohne Phasenwechselmaterial 4, über der gesamten Oberfläche des thermoelektrischen Generators 2 in Kontakt mit dem Phasenwechselmaterial 4. Um diesen Effekt zu unterstützen und/oder für eine Erhöhung der mechanischen Stabilität können Strukturen in der Schicht mit Phasenwechselmaterial 4 eingebracht sein, welche zur mechanischen Stabilisierung und/oder besseren Wärmeleitung beitragen. Dies ist in den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellt. So kann z.B. ein Metallgitter, welches fluidisch durchlässig ist, als Wärmeleitstruktur und/oder als Struktur zur mechanischen Stabilisierung dienen. Es können auch Strukturen wie z.B. mäander- oder kammförmige Kühlschlangen verwendet werden. Diese werden zwischen Deckschicht 3 und thermoelektrischem Generator 2 in thermischem Kontakt mit letzterem angeordnet und von Phasenwechselmaterial 4 durchsetzt. Dadurch werden lokale Temperaturunterschiede auf der Oberfläche der thermoelektrisch aktiven Schicht bzw. Schichten vermieden. Lokale Spitzenwerte der Temperatur werden verringert und die Funktion der erfinderischen Anordnung 1 durch eine homogene Temperaturverteilung in der Schicht des Phasenwechselmaterials 4 verbessert.
  • Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können einzeln oder in Kombination sowie in Verbindung mit dem Stand der Technik verwendet werden.
  • So kann z.B. das Phasenwechselmaterial 4 der Schicht, welche das Phasenwechselmaterial 4 umfasst, gespeichert werden. Dies kann z.B. in einer thermisch isolierten Einrichtung, wie z.B. einem Thermogefäß oder Container erfolgen, welcher fluidisch mit der das Phasenwechselmaterial 4 umfassenden Schicht verbunden ist. Dies ist der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt. Durch die Speicherung von Phasenwechselmaterial 4 z.B. in flüssiger Form in einer externen Einrichtung, kann zusätzliche Wärmemenge von dem thermoelektrischen Generator 2 ab- bzw. zu ihm zugeführt werden. Die zuvor beschriebenen Vorteile werden dadurch verstärkt erreicht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10004390 A1 [0002, 0026]

Claims (11)

  1. Anordnung (1) zur Energieumwandlung mit einem thermoelektrischen Generator (2), welcher thermoelektrisch aktive Schichten umfasst, und mit wenigstens einer Deckschicht (3) mit hoher Wärmeleitfähigkeit, welche über den thermoelektrisch aktiven Schichten des thermoelektrischen Generators (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schicht, welche ein Phasenwechselmaterial (4) umfasst, zwischen den Schichten des thermoelektrischen Generators (2) und der wenigstens einen Deckschicht (3) in thermischem Kontakt mit den Schichten des thermoelektrischen Generators (2) und der wenigstens einen Deckschicht (3) angeordnet ist.
  2. Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoelektrische Generator (2) aus wenigstens einer thermoelektrisch aktiven Schicht aufgebaut ist, welche ein oder mehrere Stacks aus nebeneinander angeordneten Schichten umfasst, wobei die Schichten eine Schichtabfolge von p-halbleitender und n-halbleitender Schicht mit einer isolierenden Schicht dazwischen aufweisen, welcher derart elektrisch miteinander verbunden sind, dass immer zwei aufeinanderfolgende halbleitende Schichten über die isolierende Schicht hinweg elektrisch verbunden sind, so dass ein Stromfluss entlang eines Temperaturgradienten innerhalb einer halbleitenden Schicht erfolgt.
  3. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasewechselmaterial aus einem Gemisch von unterschiedlichen chemischen Stoffen aufgebaut ist, insbesondere abhängig von einer optimalen Betriebstemperatur und/oder einer hohen Wärmekapazität.
  4. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit Phasenwechselmaterial (4) eine Struktur zur mechanischen Stabilisierung umfasst.
  5. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit Phasenwechselmaterial (4) eine Wärmeleitstruktur umfasst.
  6. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial (4) der Schicht mit Phasenwechselmaterial (4) gespeichert werden kann, insbesondere in einer thermisch isolierten Einrichtung.
  7. Verfahren zum Betrieb eines thermoelektrischen Generators (2), insbesondere eines thermoelektrischen Generators (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasenwechselmaterial (4) verwendet wird zur Temperaturstabilisierung des thermischen Gradienten über den thermoelektrischen Generator (2).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial (4) die Temperatur auf Werte einer optimalen Betriebstemperatur TB des thermoelektrischen Generators (2) stabilisiert.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Wärmeleitstruktur eine im Wesentlichen homogene Temperatur im Phasenwechselmaterial (4) über einer Oberfläche des thermoelektrischen Generators (2) erzeugt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitliche Stabilisierung des Temperaturgradienten des thermoelektrischen Generators (2) über eine Speicherung von Phasenwechselmaterial (4) erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kappung von zeitlich auftretenden Temperaturspitzen am und/oder im thermoelektrischen Generator (2) mit Hilfe von Phasenwechselmaterial (4) erfolgt.
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