半导体热电发电元件的优化分析

半导体热发电元件的输出功率与转换效率主要由热电材料热电参数决定;对热电参数的温度特性进行研究,可为热电材料应用研究提供理论基础。文中对热电元件的优化设计进行了仿真研究,充分考虑了温度对热电元件性能的影响,在热电仿真模型的基础上,利用温度相关模型求解热电元件的温度分布、输出功率与转换效率,以此对热电参数的温度特性进行详细的分析,并结合热电效应进行阐述。研究结果表明,热电仿真模型若不引入与温度相关的热电参数在热电性能预测和趋势预测方面均有欠缺;而引入与温度相关的热电参数后,模型求解的结果与实际情况相符,更能反映热电元件的实际规律。同时还发现了碲化铋热电元件转换效率及输出功率的最佳温差区间。此外,在与温度相关的热电参数中,不同的参数对输出功率、转换效率和温度分布的影响程度均有所不同。