Method and apparatus for converting thermal energy into electric energy

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zur Umwandlung von thermischer Energie in elektrische Energie in einem Stromkreis (20) mit Spannungsquelle (6) und Verbrauchseinrichtung (7), aufweisend folgende Schritte – Beschichten mindestens eines isolierenden dielektrischen Materials (3) mit einer kristallinen und eine Defektkonzentration aufweisenden Struktur mit metallischen Elektroden (4, 5) zur Ausbildung mindestens eines Metall-Isolator-Metall-Stapels (43), wobei der Metall-Isolator-Metall-Stapel (43) zu dem Stromkreis (20) mit Spannungsquelle (6) und Verbrauchseinrichtung (7) gehort, – Anlegen/Schalten einer Spannung U PE aus der Spannungsquelle (6) zur Erniedrigung der Kristallsymmetrie durch Ausbildung eines Defektkonzentrationsgradienten im isolierenden dielektrischen Material (3), wobei das isolierende dielektrische Material (3) zu einem schaltbaren pyroelektrischen Material wird, und damit – Erzeugen von pyroelektrischen Phasen im isolierenden dielektrischen Material (3), die eine Polarisation im Material (3) erzeugen, – Ankoppeln von Warmestromen hoher Temperatur T H und Warmestromen niedriger Temperatur T L als eingebrachte thermische Energie im vorgegeben Wechsel mittels eines Warmeubertragers (8) an die erzeugten pyroelektrischen Phasen, wobei der Metall-Isolator-Metall-Stapel (43), die Spannungsquelle (6), die Verbrauchseinrichtung (7) und der thermisch ankoppelbare Warmeubertrager (8) einen schaltbaren pyroelektrischen Wandler (2) bilden, und – Abgreifen eines elektrischen Stromes als elektrische Energie aus dem Stromkreis (20) nach dem wechselseitigen thermischen Ankoppeln der Warmestrome als Folge einer Polarisationsanderung der vorher erzeugten pyroelektrischen Phasen.