碲化铋温差发电模块构型优化设计

程富强; 洪延姬; 祝超

doi:10.13336/j.1003-6520.hve.2014.05.042

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碲化铋温差发电模块构型优化设计

更新时间：2025-12-08

- 碲化铋温差发电模块构型优化设计
- Vol. 40, Issue 5, Pages: 1599-1604(2014)
- 作者机构：
  
  装备学院激光推进及其应用国家重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.2014.05.042
  CLC： TM913
- Published：2014
- 稿件说明：
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[1]程富强,洪延姬,祝超.碲化铋温差发电模块构型优化设计[J].高电压技术,2014,40(05):1599-1604.

程富强, 洪延姬, 祝超. 碲化铋温差发电模块构型优化设计[J]. 2014, 40(5): 1599-1604.
[1]程富强,洪延姬,祝超.碲化铋温差发电模块构型优化设计[J].高电压技术,2014,40(05):1599-1604. DOI： 10.13336/j.1003-6520.hve.2014.05.042.

程富强, 洪延姬, 祝超. 碲化铋温差发电模块构型优化设计[J]. 2014, 40(5): 1599-1604. DOI： 10.13336/j.1003-6520.hve.2014.05.042.

摘要

利用温差发电技术进行发动机废热回收的研究日益受到关注。为此

以热源温度250℃、热沉温度30℃为工况

考虑半导体热电材料（碲化铋）物理参数随温度的变化

数值研究了热电元件长度和截面积、导热基底厚度这3个结构参数对温差发电模块发电性能的影响。针对1维模型精度低和灵活性差的特点

建立了3维热电耦合物理模型。数值模拟结果表明:对于峰值输出功率而言

热电元件长度存在最优值

在该研究条件下

最优值在0.0750.125 mm范围内

与理论分析结果近似

能量转化效率则随热电元件长度的增加而减小;输出功率随热电元件截面积的增大而减小

面积比功率和能量转化效率则缓慢下降;导热基底越厚

输出功率和能量转化效率均越减小。并且建立了简易实验测试装置

通过测试商用热电器件验证了物理模型的准确性。研究结果能为温差发电模块构型设计提供参考。

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