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半导体温差发电技术

半导体温差发电的基本原理是塞贝克（Seebeck）效应，即处在温差环境中的两种金属导体（或半导体）相互接触时，接触面上的电子从高浓度向低浓度扩散，且电子的扩散速率与接触区的温度差成正比。因此，只要保持两接触导体间的温差，电子就能持续扩散，两种导体之间就会形成稳定的电压，温差越大，电压越大。这种效应所形成的电压很小，通常只有毫伏甚至微伏级别，其能够输出电流也比较小。
常用的热电转换单元是用P型和N型半导体材料组合做成的。P型半导体材料和N型半导体材料的载流子（导电微粒）极性不同，因此在相同温度梯度的作用下，P型半导体材料和N型半导体材料两端将产生极性相反的电压。利用此特性，将P型半导体和N型半导体交替连接，就构成如图甲所示的热电转换单元。通过多个单元的串并联组合，即可增大其输出电压和电流，构成如图乙所示的规模发电组件。

（1）温差发电是将__________能直接转化为电能；
（2）如果把图中P、N型半导体分别看成是干电池，则N型半导体的上端是__________极；
（3）如果将图甲中的负载R换成一只毫伏表，那么电热转换单元能够制成__________（测量工具）；
（4）当温差发电机热端与冷端的温差减小，它的发电功率会__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。