低品位熱源半導(dǎo)體小溫差發(fā)電器性能研究.pdf

1、本文查閱了國(guó)內(nèi)外關(guān)于半導(dǎo)體溫差發(fā)電方面的大量文獻(xiàn)和書(shū)籍，介紹了溫差發(fā)電的相關(guān)原理、歷史，以及當(dāng)前的最新研究進(jìn)展和應(yīng)用。溫差電效應(yīng)是半導(dǎo)體溫差發(fā)電的理論基礎(chǔ)，本論文對(duì)其基本原理進(jìn)行了較詳細(xì)的說(shuō)明，尤其是對(duì)與塞貝克效應(yīng)緊密聯(lián)系的溫差發(fā)電過(guò)程作了清晰的闡述。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)已有的研究中一般都把溫差電材料特性參數(shù)(塞貝克系數(shù)α、電導(dǎo)率σ、熱導(dǎo)率λ)簡(jiǎn)單地作為常數(shù)來(lái)分析處理的情況，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定了目前室溫附近最常用的Bi2Te3基半導(dǎo)體材料

2、從0℃附近到200℃附近材料特性參數(shù)的數(shù)值，得到了隨溫度變化的擬合關(guān)系式，這對(duì)于進(jìn)一步的理論研究是一種有益的探索。 作為論文主要部分之一的實(shí)驗(yàn)研究部分，作者依照溫差發(fā)電的基本原理設(shè)計(jì)并搭建了小溫差下利用低品位熱源發(fā)電的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，本文完成了多工況下不同溫差的發(fā)電器性能研究，得到了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并總結(jié)出了一系列溫差發(fā)電器的運(yùn)行規(guī)律。為了驗(yàn)證這些由實(shí)驗(yàn)得到的發(fā)電規(guī)律，本文從非平衡態(tài)熱力學(xué)理論出發(fā)，對(duì)實(shí)驗(yàn)所采用的發(fā)電模

3、塊(商用溫差制冷模塊TEC1-12703)，以MATLab為平臺(tái)，自行編程進(jìn)行了數(shù)值模擬。在數(shù)值模擬過(guò)程中，本文把模塊兩端的陶瓷片部分亦考慮進(jìn)去(這在國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)上尚無(wú)此方面的相關(guān)報(bào)道)，采用有限差分及迭代等方法，得到了一定工作條件下，模塊的溫度場(chǎng)分布和發(fā)電性能等諸多內(nèi)在的數(shù)量關(guān)系。最后選取一些典型溫度工況，把數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了相互對(duì)比，驗(yàn)證表明，數(shù)值分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好。 本文通過(guò)對(duì)低品位熱源半導(dǎo)體小溫差發(fā)電器性