基于相变材料的半导体热电发电器性能优化研究

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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 PCMTEG 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。

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