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半导体热电制冷

发布日期:2017-03-20

      TEC(热电冷却器)是一种基于Peltier效应将电力转换为热量的装置。研究表明,在热电装置中,导热和导电之间存在着强耦合,因此需要一个多物理场模型来精确地模拟器件性能。同时,在热电元件中使用的半导体材料的性质具有很强的温度依赖性,使得恒定特性的架势可能导致性能的显著偏差。因此,脉冲形状对瞬态过冷的影响应通过具有温度依赖性材料性质的多物理场模型进行研究。本研究开发了一个三维、多物理场、瞬态的模型来研究TEC(热电冷却器)的瞬态过冷。该模型耦合了热传导和电传导,并考虑了所有热电效应。该模型通过TEC启动过程的动态测试数据得到了很好的验证,并与先前的热传导模型进行了比较,证明多物理场模型具有更好的预测瞬态过冷关键评估参数的性能。

(1)TEC元素示意图

(b)对各种宽度的t2脉冲的冷端温度的动态响应