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热电发电器件与应用技术:现状、挑战与展望
被引量:
33
1
作者
张骐昊
柏胜强
陈立东
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期279-293,共15页
热电发电技术在特种电源、绿色能源、环境能量收集与工业余热发电等领域具有重要的应用价值。近年来,热电材料zT值的纪录不断被刷新,为热电器件应用技术的发展奠定了坚实的基础。然而,目前热电应用技术远滞后于热电材料科学的发展,特别...
热电发电技术在特种电源、绿色能源、环境能量收集与工业余热发电等领域具有重要的应用价值。近年来,热电材料zT值的纪录不断被刷新,为热电器件应用技术的发展奠定了坚实的基础。然而,目前热电应用技术远滞后于热电材料科学的发展,特别是热电发电技术的大规模应用仍面临着技术瓶颈和挑战。本文介绍了热电器件设计与集成的基本原理及其关键科学与技术问题,着重总结了器件集成中的界面结构设计与优化、电极连接与器件一体化制备技术、器件服役性能与寿命评价等方面的最新研究进展。同时,分析和展望了热电发电技术规模化应用面临的挑战与发展策略。
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关键词
热电发电器件
设计与集成
界面优化
服役性能
失效机制
综述
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职称材料
不同边界条件下热电发电器件瞬态响应特性分析
2
作者
罗丁
吴海峰
杨学林
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1814-1823,共10页
鉴于实际应用中热源的非稳态特性,建立热电发电器件的三维瞬态热-电耦合数值模型,以阶跃上升、阶跃下降、线性上升、线性下降、正弦波和三角波6种热源波形作为输入,对比并分析在瞬态温度边界条件和瞬态热流边界条件下的响应特性.结果表...
鉴于实际应用中热源的非稳态特性,建立热电发电器件的三维瞬态热-电耦合数值模型,以阶跃上升、阶跃下降、线性上升、线性下降、正弦波和三角波6种热源波形作为输入,对比并分析在瞬态温度边界条件和瞬态热流边界条件下的响应特性.结果表明:该模型能准确模拟热电发电器件的瞬态输出性能,仿真结果与试验测量的电压和功率误差分别为3.30%和6.58%;由于温度变化具有连续性,瞬态热流边界条件比瞬态温度边界条件更合理;受热惯性的影响,即使热源输入急剧变化,热电发电器件的输出功率仍呈现平缓的变化趋势,且存在时滞现象;周期性热源能够提升热电发电器件的输出性能,在正弦波和三角波的周期性热源中,热电发电器件的输出功率分别提升了7.48%和5.76%,转换效率分别提升了11.58%和8.48%.
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关键词
热电发电器件
瞬态
边界条件
数值模型
响应特性
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职称材料
微型热电器件研究进展
被引量:
4
3
作者
刘向阳
任山
闻立时
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期5-9,共5页
历经了30年的低谷期后,伴随着新型热电材料的出现及增大材料优值系数ZT新思路的提出,热电材料和器件这一研究领域开始了复兴。由于自身的诸多优点,微型热电器件已成为该领域的研究热点。作为新型的热电器件,微型热电器件在发电、制冷和...
历经了30年的低谷期后,伴随着新型热电材料的出现及增大材料优值系数ZT新思路的提出,热电材料和器件这一研究领域开始了复兴。由于自身的诸多优点,微型热电器件已成为该领域的研究热点。作为新型的热电器件,微型热电器件在发电、制冷和传感器等领域获得了重要应用。综述了微型热电器件在应用、结构和制备技术方面的研究进展。
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关键词
热电
制冷
器件
热电发电器件
优值系数
微型
热电
器件
薄膜
热电
器件
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职称材料
热电发电装置的动态模型及分析
被引量:
4
4
作者
袁义生
熊晶
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2012年第2期35-38,78,共5页
建立以热电发电器件为核心构成的热电发电装置的数学模型。通过运用热力学第一定律,分别建立了热冷端散热器和热电发电器件的动态数学模型和相应的等效电路模型。在简化一些小热容器件的基础上,建立了完整的热电发电装置的动态等效电路...
建立以热电发电器件为核心构成的热电发电装置的数学模型。通过运用热力学第一定律,分别建立了热冷端散热器和热电发电器件的动态数学模型和相应的等效电路模型。在简化一些小热容器件的基础上,建立了完整的热电发电装置的动态等效电路模型。根据所建模型分析了See-beck效应输出电压在输入热量波动下的源响应特性和在负载电阻波动下的负载响应特性。最后建立了小型试验装置,测试了装置的源响应曲线和负载响应曲线,并与建立动态等效电路模型的仿真结果相比较,试验和仿真吻合,证明了模型的有效性和分析的正确性。
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关键词
热电发电器件
数学模型
等效电路
动态响应
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职称材料
同位素温差电池用高效热电转换材料与器件研究进展
被引量:
9
5
作者
柏胜强
廖锦城
+1 位作者
夏绪贵
陈立东
《深空探测学报(中英文)》
2020年第6期525-535,共11页
同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generator,RTG)自20世纪60年代以来在深空探测领域获得长期应用。综述了同位素温差电池的主要特点和关键技术,介绍了高效热电转换材料与器件最新研究进展,结合未来深空探测需求,提出同位素...
同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generator,RTG)自20世纪60年代以来在深空探测领域获得长期应用。综述了同位素温差电池的主要特点和关键技术,介绍了高效热电转换材料与器件最新研究进展,结合未来深空探测需求,提出同位素温差电池用热电转换材料与器件技术的发展思路。
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关键词
同位素温差电池
热电
转换材料
热电发电器件
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职称材料
题名
热电发电器件与应用技术:现状、挑战与展望
被引量:
33
1
作者
张骐昊
柏胜强
陈立东
机构
中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期279-293,共15页
基金
国家重点研发计划(2018YFB0703600)
国家自然科学基金(51632010
51572282)~~
文摘
热电发电技术在特种电源、绿色能源、环境能量收集与工业余热发电等领域具有重要的应用价值。近年来,热电材料zT值的纪录不断被刷新,为热电器件应用技术的发展奠定了坚实的基础。然而,目前热电应用技术远滞后于热电材料科学的发展,特别是热电发电技术的大规模应用仍面临着技术瓶颈和挑战。本文介绍了热电器件设计与集成的基本原理及其关键科学与技术问题,着重总结了器件集成中的界面结构设计与优化、电极连接与器件一体化制备技术、器件服役性能与寿命评价等方面的最新研究进展。同时,分析和展望了热电发电技术规模化应用面临的挑战与发展策略。
关键词
热电发电器件
设计与集成
界面优化
服役性能
失效机制
综述
Keywords
thermoelectric power generation devices
design and integration
interface engineering
service be-havior
failure mechanism
review
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
不同边界条件下热电发电器件瞬态响应特性分析
2
作者
罗丁
吴海峰
杨学林
机构
三峡大学电气与新能源学院
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期1814-1823,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52306017,52072217,22179071)
湖北省自然科学基金资助项目(2023AFB093)。
文摘
鉴于实际应用中热源的非稳态特性,建立热电发电器件的三维瞬态热-电耦合数值模型,以阶跃上升、阶跃下降、线性上升、线性下降、正弦波和三角波6种热源波形作为输入,对比并分析在瞬态温度边界条件和瞬态热流边界条件下的响应特性.结果表明:该模型能准确模拟热电发电器件的瞬态输出性能,仿真结果与试验测量的电压和功率误差分别为3.30%和6.58%;由于温度变化具有连续性,瞬态热流边界条件比瞬态温度边界条件更合理;受热惯性的影响,即使热源输入急剧变化,热电发电器件的输出功率仍呈现平缓的变化趋势,且存在时滞现象;周期性热源能够提升热电发电器件的输出性能,在正弦波和三角波的周期性热源中,热电发电器件的输出功率分别提升了7.48%和5.76%,转换效率分别提升了11.58%和8.48%.
关键词
热电发电器件
瞬态
边界条件
数值模型
响应特性
Keywords
thermoelectric power generation device
transient state
boundary condition
numerical model
response characteristic
分类号
TK019 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
微型热电器件研究进展
被引量:
4
3
作者
刘向阳
任山
闻立时
机构
中山大学光电材料与技术国家重点实验室纳米技术研究中心
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期5-9,共5页
基金
教育部回国留学人员基金
广东省科技项目(30100-4202359)
广州市纳米技术专项基金(01-Z-12401)
文摘
历经了30年的低谷期后,伴随着新型热电材料的出现及增大材料优值系数ZT新思路的提出,热电材料和器件这一研究领域开始了复兴。由于自身的诸多优点,微型热电器件已成为该领域的研究热点。作为新型的热电器件,微型热电器件在发电、制冷和传感器等领域获得了重要应用。综述了微型热电器件在应用、结构和制备技术方面的研究进展。
关键词
热电
制冷
器件
热电发电器件
优值系数
微型
热电
器件
薄膜
热电
器件
Keywords
thermoelectric cooling device, thermoelectric generator, figure of merit, micro thermoelectric device, thin film thermoelectric device
分类号
TN303.30 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
热电发电装置的动态模型及分析
被引量:
4
4
作者
袁义生
熊晶
机构
华东交通大学电气学院
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2012年第2期35-38,78,共5页
基金
国家自然国科学基金项目(51067004)
江西省科技支撑计划重点项目(2010BGA02000)
文摘
建立以热电发电器件为核心构成的热电发电装置的数学模型。通过运用热力学第一定律,分别建立了热冷端散热器和热电发电器件的动态数学模型和相应的等效电路模型。在简化一些小热容器件的基础上,建立了完整的热电发电装置的动态等效电路模型。根据所建模型分析了See-beck效应输出电压在输入热量波动下的源响应特性和在负载电阻波动下的负载响应特性。最后建立了小型试验装置,测试了装置的源响应曲线和负载响应曲线,并与建立动态等效电路模型的仿真结果相比较,试验和仿真吻合,证明了模型的有效性和分析的正确性。
关键词
热电发电器件
数学模型
等效电路
动态响应
Keywords
thermoelectric generator
mathematic model
equivalent circuit
dynamic response
分类号
TM617 [电气工程—电力系统及自动化]
在线阅读
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职称材料
题名
同位素温差电池用高效热电转换材料与器件研究进展
被引量:
9
5
作者
柏胜强
廖锦城
夏绪贵
陈立东
机构
中国科学院上海硅酸盐研究所
中国科学院大学材料科学与光电技术学院
出处
《深空探测学报(中英文)》
2020年第6期525-535,共11页
基金
民用航天技术预先研究资助项目(D030202)。
文摘
同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generator,RTG)自20世纪60年代以来在深空探测领域获得长期应用。综述了同位素温差电池的主要特点和关键技术,介绍了高效热电转换材料与器件最新研究进展,结合未来深空探测需求,提出同位素温差电池用热电转换材料与器件技术的发展思路。
关键词
同位素温差电池
热电
转换材料
热电发电器件
Keywords
radioisotope thermoelectric generator
thermoelectric materials
thermoelectric modules
分类号
V43 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热电发电器件与应用技术:现状、挑战与展望
张骐昊
柏胜强
陈立东
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
33
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职称材料
2
不同边界条件下热电发电器件瞬态响应特性分析
罗丁
吴海峰
杨学林
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
微型热电器件研究进展
刘向阳
任山
闻立时
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
热电发电装置的动态模型及分析
袁义生
熊晶
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2012
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
同位素温差电池用高效热电转换材料与器件研究进展
柏胜强
廖锦城
夏绪贵
陈立东
《深空探测学报(中英文)》
2020
9
在线阅读
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职称材料
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