半导体温差发电性能的实验研究

实验测试了单片半导体温差片、双片串联和双片并联温差组件的输出电性能.结果表明:随着热端和冷端的温差增大,三种情况下半导体温差片的输出电流、输出电压和输出功率均增加.两片半导体温差片串联时组件输出电压高于单片输出和两片并联时的输出电压;两片半导体温差片并联时组件输出电流高于单片输出和两片串联时的输出电流;两片半导体温差片串联时组件输出功率高于单片输出和两片并联时的输出功率,约是单片输出的2倍.采用焦距为13.1cm的菲涅尔透镜聚光,当温差片位于离菲涅尔聚光镜面约12cm时,输出电流和输出功率达到最大值.     

串联连接半导体温差发电器的解析模型

为了准确表述串联连接半导体温差发电器的输出性能,根据热力学理论、半导体热电理论和能量守恒定律,通过理论分析和计算,建立了串联连接半导体温差发电器的解析模型,得到串联回路电压、电流和输出功率的近似表达式.为验证得到的模型,搭建了一个试验平台,测试了由2个分别工作在不同冷热端温度的温差发电器组成的串联回路的输出性能.研究结...     

雪可以用来发电吗

小风扇之所以转,是因为这个装置里有温差大的雪和热水,它们使温差发电片产生电能。当两种不同的电导体或半导体存在温度差时,这两种物质间会形成电压差,这种因为温差而产生电能的现象叫塞贝克效应。     

半导体温差发电器的热力学准则和性能参数

应用非平衡态热力学和有限时间热力学理论,导出了半导体温差发电器输出功率和效率的一般表达式;兼顾输出功率和效率,给出了半导体温差发电器优化性能的热力学准则;分析了效率随塞贝克系数与汤姆孙系数之比的变化,指出塞贝克系数与汤姆孙系数之比是半导体温差发电器的一个重要性能参数.     

新型半导体温差发电器的优化设计

提出一种新型的半导体温差发电器,以效率和输出功率为目标函数分析其性能特性,计算在不同情况下温差发是电器的最大效率和输出功率,进而优化温差发电器的内部结构,确定工作电流的最佳范围,所得结果可为新型的半导体温差发电器的优化设计和最佳运行提供有价值的理论指导,可促进半导体温差发电器的进一步开发和在不同高新科技领域中的应用。     

基于半导体温差发电的电锻煤炉余热回收研究

青铜峡铝业集团电锻煤炉是耗电将煤转化成无烟煤的设备,其排烟温度达到590℃,高温烟气排放导致大量余热的浪费.本文根据半导体温差发电器的特点及其发电性能,研究利用半导体温差发电对电锻煤炉余热的回收利用,并设计计算电锻煤炉的余热发电.     

基于太阳能热的温差发电技术的研究

结合塞贝克效应的温差发电技术,将太阳能热水器与半导体温差发电模块有机结合即得到太阳能驱动半导体温差发电器。该温差发电器可将太阳热能直接高效地转变为电能。这种发电器有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。     

有机无机复合温差电材料的无机掺杂剂

有机导电高分子因其低的热导率在温差电方面受到广泛的关注,但低电导率限制了其发展.掺杂无机半导体或CNT等纳米材料可有效改善有机导电高分子的热电性能.以PEDOT/PSS有机高分子为代表介绍有机无机复合温差电材料的无机掺杂剂的最新进展,并展望有机无机复合温差电材料未来的发展与应用.     

半导体温差发电器件应用探讨

讨论了国内外半导体温差发电器件的发展状况,及需要改进的问题。包括器件种类,各种器件适用的领域。分析认为,半导体温差发电器件因其能够将低温废热直接转化为电能,而具有良好发展前景。     

新型半导体温差发电系统的研究

温差发电可将热能直接转化为电能,即使在只有微小温差存在的情况下也能应用,是适用范围很广的绿色环保型能源。本文研究了半导体温差发电器的基本原理,介绍了一种新型的半导体温差发电模块,对其性能进行了研究,并在此基础上构建了一套小型发电系统。分析了发电模块的不同串并组合矩阵的输出功率,设计了为蓄电池充电的稳压充电电路,并使设计的模块矩阵与蓄电池稳压充电电路匹配,使其输出功率达到最大。     

半导体制冷效率及空间冷量传递特性试验研究

半导体制冷效率的大小取决于热电堆冷热端的温差,而强化热端的散热与强化冷端的冷量散发有利于降低热电堆冷热端的温差,从而提高半导体的制冷效率。本文探讨了由半导体冷端提供准量进行制冷的空间温度在自然对流和强制对流状态下随时间变化的规律。结果表明强制对流有助于冷量的传递和制冷效率的提高。     

具有负反馈特征的光伏-温差联合发电模型与效率分析

太阳能电池输出功率随着温度升高而降低,半导体温差发电模块输出功率随着温差的增大而升高.结合两者输出功率随温度变化的关系,利用烟囱效应巧妙设计了一套具有负反馈作用的光伏 温差联合发电系统,并对其进行了效率和环境分析.结果表明:系统处于稳定工况时,温差模块可以提供输出功率4.3 W,光伏电池比自然冷却方式下的输出功率增加6.9%,系统的光电转换效率增加1.42%,效率达到12.06%,在寿命期内比火力发电减排NOx 9.7 kg、CO2 742.9 kg、SO2 9.6 kg;系统可以有效地控制电池板与环境的温差在22 ℃左右,增加电池板的使用寿命,这对可再生能源的应用具有理论指导意义.     

基于温差发电的智能柴煤炉设计

介绍了一种基于温差发电的智能柴煤炉设计方案.系统由温差发电子系统、DC-DC子系统、AVR单片机控制系统等组成.主要是利用炉内暖风以及炉外冷风达到温差条件,通过温差半导体发电系统发电,经过DC-DC系统供电.在柴煤炉进风口装上风机,利用单片机控制风机运转,可实现自动调速或手动调速,以达到炉内燃料充分燃烧的目的,同时还能点亮LED灯照明或为手机充电等功能.仿真及实验结果表明:该系统具有控制电机转速精度高、结构设计新颖、能使柴煤炉燃料燃烧充分等优点,且操作简便,应用广泛.     

汽车尾气温差发电的实验研究

为了提高汽车燃油效率以优化能源利用和保护环境,进行了利用汽车尾气废热进行温差发电的实验。搭建测试平台,进行了一系列测试,获得了在不同热端温度(83～270℃)、不同负载(0～520Ω)下单个半导体温差发电器件的输出功率。设计了一种将该器件用于汽车尾气的温差发电的方案。以东风EQ140-1货车为例的经济性分析结果表明:在假设每天行驶12 h、每年行驶330 d、且柴油价格为5元/L的条件下,半导体温差发电系统需8.2 a来回收成本。     

一类不可逆半导体发电器性能分析

应用热力学理论,研究了线性唯象传热律下不可逆半导体温差发电器的性能特性,探讨了给定热源温度下热电器输出功率的最佳优化条件,得到一些有意义的新结论.     

半导体温差发电器件的热力学分析

从稳态的热传导方程出发，对发电器件进行了热力学分析，建立了半导体温差发电器件的基本模型，推导出p型和n型半导体内部的温度分布函数及输出功率和发电效率的表达式，讨论了传统分析中经常忽略的汤姆逊热对发电性能的影响．结果表明，在低温及大温差工况下汤姆逊热对输出功率的影响不能忽略．     

新疆地区太阳能温差发电模型设计

基于温差发电理论,结合塞贝克效应,将太阳能与半导体温差发电模块组合起来,使新疆地区丰富的太阳能通过温差发电模块转化为电能,实现太阳能的储存和利用。本文设计的太阳能温差发电器具有无噪声、无污染、性能稳定的特点,并依据太阳能温差发电的性能指标,不断改进,提升温差发电器的转化效率,这对于促进新能源的广泛利用,提高用户节能减排意识有着较为重大的意义。     

教学型温差发电演示仪的设计与制作

设计并制作了一种简单的教学型温差发电演示仪。演示仪由水和半导体发电片组成温差发电部分,利用冷水与热水之间的温差发电;由温度表和电压表组成测量部分,研究温差与电势之间的关系;由小风扇、LED和电珠组成效果演示部分。本设计原理简单,结构清晰,演示效果明显。教学实践中也很受学生的喜爱。     

稀磁半导体/半导体量子线中的散粒噪声

采用散射矩阵方法研究在电场、磁场作用下稀磁半导体/半导体量子线结构中自旋依赖的散粒噪声性质,揭示其中自旋噪声同外磁场、偏压、温度和体系的几何参数之间的依赖关系.研究发现,稀磁半导体/半导体量子线的噪声谱密度随外磁场的增加而显著减小.自旋向下电子的热噪声随温度变化近似线性增大,而自旋向上电子的热噪声随温度变化而呈现出振荡现象.自旋向下电子的散粒噪声谱,零温时随偏压变化而线性增加,而在低温时随偏压变化在小范围内呈现出振荡现象.     

利用太阳能的半导体温差发电系统

目前家用太阳能发电系统多用铅蓄电池储能,由此带来了成本高、维护频繁、铅污染等问题.本文提出将半导体温差发电技术同太阳能集热技术结合,通过一种廉价、清洁的储能方式利用太阳能,制作了系统模型,进行了实验,并讨论了该系统的可行性.