สารประกอบเจอร์เมเนียมแอนติมอนีเทลลูไลด์มีประสิทธิภาพที่ดีในการเป็นวัสดุทางเทอร์โมอิเล็กทริก เนื่องจากมีสัมประสิทธิ์ซีเบกสูง สภาพนำความร้อนต่ำ งานวิจัยนี้ได้นำสมบัติต่าง ๆ ทางเทอร์โมอิเล็กทริกของสาร GST มาประยุกต์เป็นนวัตกรรมในการผลิตไฟฟ้าโดยใช้แหล่งความร้อนเหลือทิ้งจากเตาเผาเชื้อเพลงเพื่ออบข้าวภายในอุตสาหกรรมโรงสีข้าวศรีสกล เพียว ไรซ์ จำกัด จังหวัดสกลนคร ซึ่งจะแบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน คือ ศึกษาสมบัติทางกายภาพ สมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกของสารประกอบ GST และ การประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกเพื่อสร้างระบบแสงสว่างภายในโรงสีข้าวศรีสกล เพียวไรซ์ จำกัด

ผลการวิจัยพบว่า การวิเคราะห์ผงเจอร์เมเนียมแอนติมอนีเทลลูไลด์ (GST) ด้วย thermogravimetry analysis (TGA) และ differential thermal analysis (DTA) มีการเกิดเฟสที่สมบูรณ์ในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 623-823 เคลวิน และมีการสูญเสียของเทลลูเลียมระหว่างเผาสารประกอบ GST ที่อุณหภูมิประมาณ 623 เคลวิน การศึกษาโครงสร้างองค์ประกอบเชิงธาตุ และสัณฐานวิทยาของเม็ดสาร ด้วยเทคนิค X-ray diffraction (XRD) energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) และ scanning electron microscopy (SEM) มีโครงสร้างแบบรอมโบฮีดรัล ประกอบไปด้วยชั้นเรียงตัวกัน 51 ชั้น ในหนึ่งหน่วยเซลล์ และมีเฟสผสมของโฮโมโลกัสเฟสของ GeSbTe กับ เฟส tetradymite ของสาร Sb₂Te₃ ซึ่งสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์ EDX และ SEM โดยมีอนุภาคของ GeSbTe กับ Sb₂Te₃ แยกกันอย่างชัดเจนและมีการเรียงกันเป็นชั้นบาง ๆ ของ Sb2Te3 และมีอนุภาคของเจอร์เมเนียมเกาะอยู่โดยรอบของชั้น โดยระหว่างชั้นมีแรงวัลเดอร์วาล์วอย่างอ่อนเชื่อมระหว่างชั้นไว้ด้วยกัน ทำให้โฟนอนเกิดการกระเจิงมากขึ้น และส่งผลให้ค่าสภาพนำความร้อนต่ำ การตรวจสอบสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกของก้อนสารประกอบ GST โดยการวัดสภาพนำไฟฟ้าสัมประสิทธิ์ซีเบก และสภาพนำความร้อน แล้วนำไปคำนวณค่าไดเมนชันเลสฟิเกอร์ออฟเมริท (ZT) ในช่วงอุณหภูมิห้องถึง 723 เคลวิน พบว่า สารประกอบ GST มีความเป็นโลหะสัมประสิทธิ์ซีเบกมีค่าเป็นบวกแสดงให้เห็นถึงพาหะนำไฟฟ้าชนิดพี ค่าสภาพนำความร้อนจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แสดงให้เห็นว่าสภาพนำความร้อนส่วนใหญ่มาจากโฟนอน และมีค่า ZT เพิ่มมากขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

การประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกเพื่อนำไปติดตั้งกับเตาเผาเชื้อเพลิงเพื่ออบข้าวภายในโรงสีข้าวศรีสกล เพียว ไรซ์ จำกัดนั้น ได้วัดค่าไฟฟ้าที่สามารถเปิดใช้กับระบบแสงสว่าง พบว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกผลิตไฟฟ้าสามารถจ่ายให้กับหลอดไฟประมาณ 8-12 โวลต์ หรือประมาณ 3-5 วัตต์ ได้ 2 หลอด และบรรจุแบตเตอรี่เพื่อใช้งานในภายหลังได้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการวิจัยครั้งนี้สามารถสังเคราะห์วัสดุต้นน้ำและนำไปประยุกต์ใช้งานได้จริงในชีวิตประจำวัน

This research aims to investigate the properties of thermoelectric material of Germanium Antimony Telluride (GST) applied to innovation generate electricity by using the waste heat from the furnace fuel for drying the rice grain at Si Sakhon Pure Rice Co., Ltd. Sakon Nakhon province. These study is divided into two phases Which are physical properties and properties of GST thermoelectric compound and the invention thermoelectric generator to create a lighting system inside the Si Sakhon Pure Rice Co., Ltd.

The research it was found that the powder analysis of GST by using thermogravimetry analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA) had a complete phase formation between 623-823 K with finding a loss of melting during the GST at a temperature of 623 K. X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and scanning electron microscopy (SEM) were applied to study crystal structure, elemental elements and morphology, respectively. In addition, GST compounds had a rhombohedral structure with 51 layers arranged in one cell unit and mixed phase of Homologous of GeSbTe phase to phase tetradymite Sb₂Te₃ of substances. The particles of the GeSbTe and Sb₂Te₃ clearly separated and arranged in a thin layer of Sb₂Te₃. Surrounding area of layer have a particles of germanium stick on surface. There is a weak Van der Waals between each layers because of scattering more and affect to the low thermal conductivity. From evaluate the thermoelectric properties of the GST sample, the electrical conductivity, Seebeck coefficient and thermal conductivity were measured and the dimensionless figure of merit (ZT) was subsequently determined at the temperature in the range of room temperature to
723 K. This study has been able to demonstrate that GST metallic compounds. The Seebeck coefficients of GST are positive, indicating the p-type carrier. The thermal conductivity decreased with increasing temperature. Which comes from the phonon. Another finding the ZT calculation of GST compounds exhibited the increase in ZT values response to increasing temperatures.

The invention of a thermoelectric generator that install into a furnace of drying rice in at Si Sakhon Pure Rice Co., Ltd. can be measure the electricity values with turning the light on. The thermoelectric generator can generate electricity to use for light bulbs about 8-12 volts, or about 3-5 watts, and can charge the battery for used later. An implication of this is the possibility that the thermoelectric generator can create material and can used in your life.