太阳能驱动热电子-热辐射耦合器件的优化性能

作     者：廖天军 陈渝 杨智敏 LIAO TianJun;CHEN Yu;YANG ZhiMin

作者机构：重庆理工大学物理与能源系重庆400054 延安大学物理与电子信息学院延安716000 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11675132) 重庆市科委基础与前沿研究项目(编号:cstc2020jcyj-msxmX0001) 重庆市教委科学技术项目(编号:KJQN201901144) 重庆理工大学科研启动项目(编号:2019ZD22) 延安大学博士科研启动项目(编号:YDBK2019-54)资助 

出 版 物：《中国科学：技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2021年第51卷第1期

页      码：46-54页

摘      要：基于真空热电子和热辐射器件模型,构建一类太阳能驱动热电子-热辐射耦合器件的理论模型.应用有限时间热力学、热电子发射和普朗克辐射理论,导出耦合器件的热平衡方程和能量转换效率表达式.首先,讨论热电子器件短路、热辐射器件开路、两子器件串联时的热学和电学性能,分析系统在最大效率时的参数特性.其次,确定两子器件独立运行时的系统最大效率和优化条件,揭示阳极板功函数、聚光器的聚光因子和光学效率对优化性能的影响.研究结果表明耦合系统在两子器件独立产生电能时的性能最优,可为聚光太阳能驱动热电转换系统的设计提供理论指导.

主 题 词：热电子器件 热辐射器件 有限时间热力学 功函数 禁带宽度 

学科分类：080904[080904] 080703[080703] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/SST-2020-0230

馆 藏 号：203101581...