聚光型太阳能热电转换系统性能分析

基于塞贝克热电转换效应,构建了聚光型太阳能热电转换系统模型。采用有限元法(FEM)计算了3种不同规格尺寸的温差发电材料的热电转换过程,分析了开路电压、输出功率、热转换效率等发电性能参数随着半导体材料尺寸、基材类型及聚热比等因素的变化规律。研究结果表明:所研究的3种材料晶粒类型中,晶粒最小的热电转换性能较佳;热电转换系统两端的冷热温差越大,产生的电压越大;基材面积与聚热比对热电转换系统的影响较大,系统输出功率与聚热比和基材面积近似呈线性关系;受热电材料品质因子的影响,系统热电转换效率随着基材面积与聚热比的增大呈先增大后减小的趋势。研究结果可为半导体热电转换系统的设计与优化提供依据。