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1. 研究目的与意义(文献综述)
1、设计目的及意义(含国内外的研究现状分析)
设计的目的是:
把类型不同的半导体材料相互连接,并通入电流,则会在两种不同材料的接触点上吸收或放出热量,这即为热电效应。热电器件作为一种利用热电效应,以利用固体内部载流子运动的方式来进行热能与电能转换的绿色能源装置,自其被发现以来,人们就不断地探求与开发其可能的工业用途。热电偶作为一种利用热电效应做出的热电器件,作为测量温度和辐射的有力工具已经有一个多世纪的历史。由于金属的热电效应相当微弱,热电偶只是在开路条件下直接探测电压,而并非能量转换的装置。直到20世纪50年代,得益于半导体工业的急速发展,人们发觉半导体材料作为热电材料具有非常好的热点性能。在此之后,德国的altenkirch先后建立了热电发电和热电致冷的理论,这些理论为热电器件作为能量转换装置打下了基础。
2. 研究的基本内容与方案
2、设计任务、重点研究内容、技术方案及进度安排
设计的任务是:
热电材料是实现热能与电能直接转换的功能材料,并且是热电器件的重要组成部分,器件在应用之时常常处于复杂的物理场环境中,这些复杂的物理环境中,器件的热电参数和材料微结构的电子特性产生影响。因此,研究复杂环境下才来哦的热电性能对热电材料的转换效率以及热电器件的优化设计有着十分重要的意义。bejenari等曾通过求解薛定谔方程和泊松方程来计算电子波函数,从而分析外电场对碲化铋纳米线的热电性能的影响,其研究表明外电场可以明显提高材料的优值系数。本文希望基于boltzmann输运方程,从材料的微结构角度出发,考虑磁场作用,给出磁场与电场作用下电子数密度从而建立多晶块材在温度场和电场作用下的seebeck系数的理论模型。
3. 研究计划与安排
设计的进度安排是(应具体到哪一周):
第3-4周: 进行相关文献调研,明确研究内容,了解热电材料的国内外研究近况,数值模型,弄清应用软件,完成开题报告。
第5-7周:完成考虑磁效应的boltzmann 方程计算,确定基本数值模型。
4. 参考文献(12篇以上)
1. 热电材料特性及器件的热-电-力学性能研究,贾晓东, 2015, 兰州大学博士学位论文
2. 多晶热电材料热电性能研究与热电器件力学行为分析,贾晓东,2012, 兰州大学硕士学位论文
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