基于相变材料的半导体热电发电器性能优化研究

• 作者: 高德扬 蒋中一 张锴 孟境辉
• 来源期刊: 发电技术
• 学科: 工学
• 关键词: 热管理 热电发电器(TEG) 相变材料(PCM) 强化换热 骨架 失效
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 页码范围: 104-111
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

近年来，利用相变材料(phase change material,PCM)提升半导体热电发电器(thermoelectric generator,TEG)输出性能及维持TEG长效运行受到广泛关注。针对现有PCM-TEG结合方式复杂且缺乏统一认识的现状，建立了PCM-TEG耦合数学模型，对比了PCM布置在TEG热侧、冷侧及双侧时的系统性能，提出了骨架PCM设计并验证了其有效性。结果表明：骨架PCM设计通过实现TEG热管理，在一定程度上能提升器件的输出能力，并能利用自身蓄热能力有效地避免热电器件失效；骨架PCM设计优于常规无骨架PCM-TEG的系统性能；热侧PCM-TEG和双侧PCM-TEG设计能有效维持TEG的稳定运行；增强TEG冷侧换热能力，可弥补热侧PCM-TEG系统性能的不足。研究结果可以为下一步PCM-TEG应用研究提供参考。