低溫差下半導體溫差發(fā)電模塊性能分析與實驗研究.pdf

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

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