低溫差下半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊性能分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、半導(dǎo)體溫差發(fā)電器是基于塞貝克效應(yīng)的一種可以將熱能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。半導(dǎo)體溫差發(fā)電器作為一種特殊的能量轉(zhuǎn)化方式，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于對(duì)低溫差能量的回收利用。 本文對(duì)半導(dǎo)體溫差發(fā)電器的工作過(guò)程進(jìn)行了火用分析，提出了用火用效率作為低溫差下半導(dǎo)體溫差發(fā)器工作性能的評(píng)價(jià)參數(shù)。并對(duì)半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊的工作性能進(jìn)行了分析，主要考慮了電偶臂的幾何尺寸、接觸效應(yīng)和湯姆遜效應(yīng)對(duì)其工作性能的影響。由于接觸效應(yīng)的影響，溫差發(fā)電器的工作效率將

2、隨溫差電偶臂長(zhǎng)度的減小而降低，而且接觸效應(yīng)影響越顯著，工作效率降低的就越迅速。湯姆遜效應(yīng)對(duì)輸出功率有所影響，但并不影響取得最大輸出功率時(shí)，負(fù)載電阻的匹配條件，降低冷端溫度有利于減小湯姆遜效應(yīng)對(duì)最大輸出功率的影響。在單級(jí)溫差發(fā)電模塊的基礎(chǔ)上，在內(nèi)外均不可逆的情況下，建立了二級(jí)溫差發(fā)電模塊的工作模型，得到了其性能參數(shù)的表達(dá)式，主要分析了二級(jí)溫差發(fā)電模塊兩級(jí)電偶臂對(duì)數(shù)的比例關(guān)系，指出了和二級(jí)半導(dǎo)體制冷過(guò)程的不同之處。從熵產(chǎn)的角度，以熵產(chǎn)最小化