导读:本文包含了热电器件论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:热电,器件,材料,太阳能电池,光谱,科技大学,系数。
热电器件论文文献综述
祝婷,谭刚健[1]（2019）在《蓬勃发展:从热电理论研究到器件应用——热电材料分论坛侧记》一文中研究指出在"2019新材料国际发展趋势高层论坛(IFAM2019)"举办之际,专门组织召开"热电材料分论坛"。分论坛由武汉理工大学和《中国材料进展》杂志社联合承办,中国科学院上海硅酸盐研究所、清华大学、浙江大学、南方科技大学、北京航天航空大学、华中科技大学和武汉大学共同协办。武汉理工大学唐新峰教授主持开幕式,中国科学院院士、武汉理工大学校长张清杰致辞,中国科学院上海硅酸盐研究所陈立东研究员作分会总结。(本文来源于《中国材料进展》期刊2019年10期）
王章文,方国东,白光辉,霍艳艳,易法军[2]（2019）在《宽温域无氧环境下热电器件性能实验及仿真》一文中研究指出针对热电器件在高温无氧环境下的应用特点,对方钴矿/碲化铋两级热电器件的热电转换效率进行实验测试。采用石英灯辐射加热和强制水冷散热的方式提供稳定的宽温域条件,全程不断注入氩气的方式制造无氧环境,设计测试电路利用伏安法获得该器件的热电输出性能。根据热电转换原理推导出热、电物理场的耦合控制方程,并通过数值方法对实验过程中的传热及热电转换进行模拟。对比分析发现实验装置中不同组件之间存在的接触热阻直接影响了热电器件上下表面的温差,从而影响了热电器件的发电效率,为热电器件在宽温域无氧环境下的应用奠定实验及理论基础。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2019年10期）
王杨,张忻,刘洪亮,王阳仲,张久兴[3]（2019）在《碲化铋基热电器件的有限元模拟与设计组装》一文中研究指出利用ANSYS软件构建碲化铋基多热电对的仿真模型,研究了不同热电对数量对热电器件性能的影响及应力分布,建立可实现的器件模型。模拟结果表明,热电器件的应力主要分布在各个材料的接触面上。在热电器件冷端面、热端面温差恒定为50℃、输入电流为9 A时,热电器件的制冷系数取得最大值,为0. 24;输入电流为10 A时,取得最大制冷量1. 33 W。对器件的制备工艺进行改进,成功制备出七对热电对构成的平面型热电器件。在重新构建的ANSYS模型中引入接触电阻,显着降低了制冷系数,当设定温差为10℃、冷端面温度为20℃时,制冷系数为0. 03。这也为后续热电器件的制备提供了理论指导。(本文来源于《材料导报》期刊2019年20期）
[4]（2019）在《上海硅酸盐所在类液态热电材料的器件研究中取得重要创新性进展》一文中研究指出先进热电转换技术在半导体制冷、工业余热和汽车尾气废热发电等领域具有广泛的应用前景。长期以来,热电材料的研究主要集中于晶态化合物。2012年中国科学院上海硅酸盐研究所热电团队通过在固态材料中引入具有"类液态"特征的离子以弱化甚至消减部分横波声子振动模式,发现了一大类具有"声子液体-电子晶体"特征的新型高性能类液(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年08期）
吴浩驰[5]（2019）在《浅谈最优化算法在热电器件参数设计中的应用》一文中研究指出本文介绍了热电器件优化设计中存在的困难,分别讨论了热阻模型与叁维耦合模型作为性能预测模型的特点,提出结合叁维耦合模型与最优化算法的热电器件优化路线。有望通过结构设计的优化提高目前热电器件的性能。(本文来源于《科技风》期刊2019年20期）
何杭[6]（2019）在《热电器件优化设计研究现状及展望》一文中研究指出本文对热电器件优化设计的相关研究做了综合性的介绍。热电器件具有无可动部件、稳定性高、可靠性好等优点,而热电器件优化设计有望改善其效率不高的局限性,因而相关的研究在近年来得到了迅速发展。本篇文章对热电器件优化设计——两级热电发电机、两级热电制冷器的几何参数优化为例做了介绍,并对其中采用的优化方法做了说明。结合现阶段热电器件优化设计研究的进展,给出了对于热电器件优化设计研究主题的展望,为今后考虑特定场合与复杂工况下热电器件的优化设计提供参考。(本文来源于《科技风》期刊2019年20期）
裴俊[7]（2019）在《碲化物基热电材料及器件的制备与表征》一文中研究指出当今世界,能源危机和环境污染是人们亟待解决的两大难题。热电材料由于能实现热能和电能的直接转化,而且无污染,无振动,可靠性高,免维护,受到人们的广泛关注。碲化物热电材料由于具有相对高的热电性能,一直是热电研究的重点。本文选取了Bi2Te3、SnTe、LAST材料作为研究对象,采用机械合金化法(MA)结合放电等离子体烧结(SPS)工艺,分别研究了Fe掺杂p型Bi2Te3、Al掺杂SnTe、以及烧结温度(TSPS)对LAST的热电输运性能的影响,并进一步设计和制备了热电器件。Bi2Te3一直是优良的近低温热电材料,同时还是拓扑绝缘体结构。2013年,薛其坤等人在磁性元素掺杂Bi2Te3薄膜中观察到量子反常霍尔效应,有望获得高的载流子迁移率。本研究采用磁性元素Fe掺杂p型(Bi,Sb)2Te3,制备了Fex(Bi0.15Sb0.85)2-xTe3化合物。研究表明,当x≤0.05时,Fe以Fe3+的形式进入晶格。进一步增加x至0.10时,以FeTe2的形式析出。Fe的掺杂使得载流子浓度降低,迁移率升高,同时提高了空穴有效质量,降低了禁带宽度。当x=0.05时,样品在323 K时获得了最大的功率因子(PF)45 μWcm-1K-2。由于PF和热导率(κtotal)的共同作用,当x=0.05时,在323 K时获得了最大ZT值1.2。SnTe材料为面心立方结构,其能带结构与PbTe类似,是一种极有潜力的热电材料。然而SnTe高的本征Sn空位抑制了热电性能的提升。本研究采用Al掺杂SnTe,制备了AlxSn1.03-xTe热电材料。A1进入SnTe时,晶胞常数先增大后减小,这主要是由于A1先进入Sn挥发留下的Sn空位,之后进入Sn置换位。随着x增加,载流子浓度略微减小,同时有效质量几乎不变。A1的引入增强了载流子的散射,使得迁移率逐渐降低。随着x含量增加,样品的室温功率因子逐渐增高。当x=0.05时,样品的室温PF可达11 μWcm-1K-2,且在623K时获得了最大功率因子PF,18.7μWcm-1K-2。由于电子热导的贡献减小,使得样品的κtotal逐渐减小。x=0.05的样品在823 K附近时获得最大ZT值0.65。当温度范围在323-773 K时,其最大转化效率可达5.26%,相较于原始SnTe的样品提高了约2.4倍。AgPbmSbTem+2(简称LAST)材料,属于PbTe基热电材料。通过退火和二次球磨等工艺可以出现纳米级成分波动,在保持高的功率因子的同时获得了低的热导率。此外,不同TSPS下烧结的材料性能有很大的不同。因此,本研究通过调节TSPS调控了AgPb20.5SbTe20中纳米级成分波动。研究表明,当TSPS=923 K时,观察到了纳米级成分波动的出现,样品在773 K获得最大的PF,15.1 μWcm-1K-2,同时在整个温度范围具有低的晶格热导率。最终TSPS=923 K的样品在773 K时获得最大的ZT值1.28。当该样品在323-723 K温度范围内,表现出高的工程ZT(ZTeng)值0.26,其对应的转化效率可达5.8%,相比其他样品提高了近两倍。本研究利用n型(LAST材料)和p型(Pb0.94Sr0.04TeNa0.02材料)的PbTe基热电材料结合商用Bi2Te3材料制备了一个双层热电器件。有限元模拟表明,针对LAST材料在低温时有较低的ZT值这一特性,双层器件具有更宽的温度适用范围。Cu、Ni、Ni-Fe、Co-Fe与PbTe基体之间的扩散层厚度分别为200μm、10μm、20 μm和<1μm。Ni-Fe、Co-Fe与PbTe基体的接触电阻分别为14.8 mΩcm2和<1.5 mΩcm2。结果表明Co-Fe合金适合作为PbTe基热电材料的金属化层材料。此外,在热电臂的上下两端烧结一层50 μm的Cu层,利用纯Sn箔作为焊料可以成功焊接组装中温区热电器件。在303-923 K温度范围内时,其最大转化效率可达9.5%,该值是目前含有LAST材料热电器件的最高值。本研究进一步利用前述探索的热电材料结合课题组内近年探索的高性能热电材料,探索了高性能热电器件的结构优化设计。通过优化热电臂中材料的比例以及n型和P热电臂的尺寸,分别设计模拟了双段/多段热电材料。在绝热边界条件下,当温度范围在323-823 K时,以Bi2Te3/LAST为n型材料,以Bi2Te3/GeTe/SnTe为p型材料的多段热电器件最大转化效率可达15.57%。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-06-10）
杨含欣[8]（2019）在《碲化铋基微型热电器件的研究》一文中研究指出微型热电器件在小功率发电和制冷方面发挥着重要的作用,然而由于最常用的商用热电材料Bi2Te3机械性能较差,限制了叁维微型热电器件的尺寸,而二维微型热电器件一直由于电阻过高而被诟病。本文提出了一种新的微型热电器件成型工艺,并搭建测试平台对制备出的器件进行测试;结合热电材料和填充物性能改善,对成型工艺进行优化。主要进行了以下几部分工作:1、探索能实现商业化应用的叁维微型器件成型方法,提出了一种通过切割粘结制备叁维微型器件的方法。并通过制备出热电臂尺寸1.2 mm ×1.2 mm ×1.6 mm的器件,验证了切割粘结法的可行性。2、利用切割粘结法成功制备出微型热电器件,热电臂尺寸可以达到300μm×300 μm×800 μm,解决碲化铋基叁维微型热电器件机械加工和阵列排布方面的困难。3、改变热压粉体颗粒大小可以有效改善N型材料的热电性能,以商业区熔铸锭为原材料,经过不同程度的破碎研磨,当颗粒尺寸在150-300 μm时,室温zT可达0.8。4、对降低环氧树脂的热导率进行了探究。在环氧树脂中加入空心玻璃微珠可以有效降低环氧树脂的热导率,当加入重量比为12%的空心玻璃微珠时,环氧树脂热导率下降60%。经过一系列优化之后的切割粘结成型工艺,有望实现批量生产,推进微型器件的商业化应用。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-06-01）
周养盈,林红[9]（2019）在《高效率钙钛矿太阳能电池-热电迭层器件》一文中研究指出光伏-热电(PV-TE)迭层器件能够对太阳光能和太阳热能均实现充分利用,因而被认为是可以最大化利用太阳能的有效途径。因此,我们开发了一种高效的四电极钙钛矿太阳能电池(PSC)-热电迭层器件。为了平衡光伏和热电的效率,从而最终实现迭层器件的高能量转换率,我们通过仿真和实验两种途径,探究了上层钙钛矿材料带隙对PSC-TE迭层器件的性能影响。两种方式均表明迭层器件的能量转换效率会在一定的钙钛矿带隙范围内达到峰值。实验发现,成分为CH_3NH_3Pb(I_(0.95)Br_(0.05))_3的钙钛矿(其带隙为1.61 eV),相应的PSC-TE迭层器件获得了超过23%的效率,其中18.3%来自于PSC的光电转换,其余的则来自热电模块对钙钛矿电池余热的热电转换。我们的工作验证了PSC的低效热能可以被热电模块有效地收集和再利用,从而在高效PSC的基础上,提供了一种有望继续大幅提升太阳能利用率的方式。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25）
翟仁爽[10]（2019）在《面向热电转换应用的(Bi,Sb)_2(Te,Se)_3区熔铸锭的优化成分设计及器件性能》一文中研究指出(Bi,Sb)2(Te,Se)3合金是迄今室温热电性能最为优异的材料,也是目前唯一大规模商业化应用的热电材料。现阶段的商业化热电器件所采用的材料主要为区熔生长的(Bi,Sb)2(Te,Se)3取向多晶,面内方向具有更为优异的热电性能。应用于固态制冷的P型及N型(Bi,Sb)2(Te,Se)3区熔铸锭的室温zT值均为1.0左右;然而,面向低温发电的(Bi,Sb)2(Te,Se)3区熔铸锭成分未经优化,导致商业发电器件的性能较低。本文利用点缺陷调控设计面向固态制冷的(Bi,Sb)2(Te,Se)3区熔铸锭成分,基于相结构转变设计面向废热余热发电应用的区熔铸锭成分,并且选成分最优成分的铸锭,采用商业化器件组装工艺,制备了热电制冷及热电发电器件,获得以下主要研究成果:1、改善了 P型区熔铸锭室温附近zT值。利用Se掺杂引入点缺陷,增强对高频声子的散射,有效降低传统P型制冷基体Bi0.5Sb1.5Te3+3 wt%Te的晶格热导率,使其在350 K获得最大zT～1.2。之后,通过减少Sb固溶含量进一步优化其载流子浓度,优化传统基体的室温zT至1.1。此外,采用Se/Te合金化的手段,调控声子输运,提升面向废热余热发电的P型Bi0.3Sb1.7Te3区熔铸锭300-500 K的平均zT至0.75。然而,Sb掺杂不利于N型Bi2Te2..7Se0.3区熔铸锭的热电性能。Sb掺杂造成的载流子迁移率损失占主导作用,降低了N型Bi2Te2.7Se0.3区熔铸锭的300-500 K的热电性能。2、降低了制冷用P型区熔铸锭的成本。采用Sb合金化手段协同优化弱P型Bi2Te2..7Se0.3区熔铸锭的载流子浓度及晶格热导率,最终在Bi0.5Sb1.5Te2.7Se0.3区熔铸锭中获得约为1.0的室温zT,与传统P型制冷成分的水平相当。同时,由于前者含有较少价格昂贵的Sb及Te元素,成本下降了近20%;Sn掺杂弱P型Bi1.8Sbo.2Te2.7Se0.3区熔铸锭引入共振能级,载流子浓度的增加及有效质量的提高,协同优化了室温zT及300-500 K的平均zT。3、系统研究了 Sb2Te3-Sb2Se3伪二元固溶体中相变成分附近的热电性能,发现Sb2Te3-xSex(1.5≤x≤2.4)区熔铸锭的晶格热导率较低,室温为0.8～1.0 Wm-1K-1。进一步计算了 Sb2TeSe2的能带结构发现,能带简并度NV存在增加可能。通过Ag、Sn共同掺杂,进一步将P型Sb2TeSe2区熔铸锭的zT提高到0.52。4、发现石英管正圆锥尾部有利于(Bi,Sb)2(Te,Se)3区熔铸锭的热电性能。原料纯度5N与4N对铸锭的热电性能没有明显影响。区熔生长速度越慢,区熔过程所需时间越长,成分偏离化学计量比的程度越大。较大的温度梯度有利于获得高质量区熔晶体。对于P型Bi0.5Sb1.5Te2.91Se0.09+3 wt%Te区熔铸锭,采用25 mm/h+40 K/cm的生长参数及4N原料可以获得优异的热电性能。5、通过载流子浓度调控,优化传统(Bi,Sb)2(Te,Se)3区熔铸锭成分,改善P型及N型铸锭室温zT至1.2,同时优化了 300-500 K的平均zT。基于成分优化的铸锭,采用商业化器件工艺组装的热电器件:制冷器件最大制冷温差可达79 K(热端温度323 K),较市场同类产品高3-5 K;发电器件在温差160 K,负载5Ω时,输出功率为3.75 W,较市场同类产品高近一倍。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-25）
热电器件论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对热电器件在高温无氧环境下的应用特点,对方钴矿/碲化铋两级热电器件的热电转换效率进行实验测试。采用石英灯辐射加热和强制水冷散热的方式提供稳定的宽温域条件,全程不断注入氩气的方式制造无氧环境,设计测试电路利用伏安法获得该器件的热电输出性能。根据热电转换原理推导出热、电物理场的耦合控制方程,并通过数值方法对实验过程中的传热及热电转换进行模拟。对比分析发现实验装置中不同组件之间存在的接触热阻直接影响了热电器件上下表面的温差,从而影响了热电器件的发电效率,为热电器件在宽温域无氧环境下的应用奠定实验及理论基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
热电器件论文参考文献
[1].祝婷,谭刚健.蓬勃发展:从热电理论研究到器件应用——热电材料分论坛侧记[J].中国材料进展.2019
[2].王章文,方国东,白光辉,霍艳艳,易法军.宽温域无氧环境下热电器件性能实验及仿真[J].电子元件与材料.2019
[3].王杨,张忻,刘洪亮,王阳仲,张久兴.碲化铋基热电器件的有限元模拟与设计组装[J].材料导报.2019
[4]..上海硅酸盐所在类液态热电材料的器件研究中取得重要创新性进展[J].化工新型材料.2019
[5].吴浩驰.浅谈最优化算法在热电器件参数设计中的应用[J].科技风.2019
[6].何杭.热电器件优化设计研究现状及展望[J].科技风.2019
[7].裴俊.碲化物基热电材料及器件的制备与表征[D].北京科技大学.2019
[8].杨含欣.碲化铋基微型热电器件的研究[D].浙江大学.2019
[9].周养盈,林红.高效率钙钛矿太阳能电池-热电迭层器件[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019
[10].翟仁爽.面向热电转换应用的(Bi,Sb)_2(Te,Se)_3区熔铸锭的优化成分设计及器件性能[D].浙江大学.2019
论文知识图
