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半导体P-N型温差发电器件热电性能研究?

王长宏 , 李娜 , 林涛 , 吴浩东

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.12.024

区熔法工艺制备的Ti2 Be3温差发电材料，以PN结为研究对象。通过有限体积法对单对半导体PN 结模型的温度、流场进行模拟，并用热阻分析法对传热过程进行计算，考虑热电转换过程受 PN 结空腔内气体对流、热传导和辐射的影响。研究结果表明，数值模拟和热阻分析法所得结果吻合，芯片传热过程中陶瓷基板热阻耗散46％的温差，且当热端温度达1000 K时，辐射传热量占总传热量的37％；因此对半导体PN 结模型进行优化，适当降低陶瓷基底热阻有利于提高半导体PN结实际温差和应用价值。

关键词: 温差发电器件 , 热电转换 , 热电性能 , 数值分析