Si-Bi_2Te_3光热耦合电源器件的结构设计与性能

空间近日等强辐照造成的高温严重影响光伏电池的转化效率,同时造成辐射能量的浪费。以单晶Si光伏电池和Bi2Te3热电电池为基本单元,构建Si-Bi2Te3光热耦合电源器件模型。采用有限元分析法分析特定辐射条件下Si-Bi2Te3光热耦合电源器件的热分布情况,并结合光伏电池与热电电池的温度特性进一步计算了器件的转化效率。结果显示,Bi2Te3热电池的存在一定程度上降低了Si光伏电池的工作温度,在空间环境下Si-Bi2Te3光热耦合电源器件的转化效率相对于单一的Si光伏电池有2%~3%的提高。最后讨论了该器件Si光伏电池和Bi2Te3热电池的功率输出方式。