이러한 비효율성은 주로 최적화되지 않은 열전대 다리 형상과 제한된 기능 밀도에서 비롯되며, 이는 RC의 잠재력을 완전히 활용하는 것을 방해합니다. 결과적으로, 효과적인 실제 실외 에너지 수확에 필수적인 고성능 TEG에 RC를 통합하는 것은 여전히 ​​매우 미흡한 연구 분야입니다( 그림 S1 ).

기존 열전 발전기(s-TEG)의 근본적인 문제점, 즉 기계적 적응성을 추구할수록 전압과 출력 전력이 크게 저하되고, 효과적인 구조 설계가 부재한 상황에서 복잡한 실외 열 환경 하에서 광학적, 열적, 전기적, 기계적 기능을 통합하기 어렵다는 문제를 해결하기 위해 계층적 형태의 열전 발전기(h-TEG)를 개발했습니다. 이 장치는 높은 종횡비의 열전 소자, 고밀도 변형 절연 열전 칩렛, 낮은 열전도율의 초연질 캡슐화, 그리고 스펙트럼 선택적 나노섬유 PVA-Al₂O₃ 메타표면의 시너지적 통합을 통해 구현 되었습니다 . 이러한 계층적 통합 방식을 통해 120% 의 신축성 을 유지하면서 탁월한 정규화 성능 지표(6.67 mV cm⁻² K⁻¹ 및 9.59 μW cm⁻² K⁻²)를 달성하여 , 복잡한 신체 윤곽 과 역동적인 움직임을 포함하는 실제 환경 조건에서 기존 s-TEG보다 훨씬 우수한 성능을 보여줍니다. 나노섬유 메타표면은 높은 반사율을 통해 태양열 가열을 억제하는 동시에 RC(Reduced Current)를 통해 열 방출을 향상시키는 이중 역할을 수행하여 주간에는 125.7%, 야간에는 43.5%의 전력 생산량 향상을 달성합니다.

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