热电薄膜材料的制备和制冷器件的数值模拟

摘要：

论述了热电材料低维化和器件小型化的发展趋势以及在航空航天领域的应用.利用磁控溅射的方法,在柔性衬底聚酰亚胺(PI)上制备了热电薄膜材料,并对其微观结构和性能进行了表征,结果表明:P型Bi-Sb-Te和N型Bi-Te-Se薄膜均表现出(015)的取向性.利用ANSYS有限元模拟软件热电耦合场分析单元对面内型薄膜热电制冷器进行了模拟,讨论了器件的工作电流和材料物性参数对器件制冷性能的影响,发现通过减小基底的厚度和热导率,可增大基底面内方向的热阻,实现热流沿热电臂的传输;基底的镂空设计和制冷区域高导热层的引入,有利于制冷温差的建立和制冷区域的均匀制冷,这些为薄膜型制冷器件的制备提供了指导.

关键词：热电材料、薄膜、热电制冷器、数值模拟、优化设计

所属期刊栏目：41

分类号：V259;TB34(航空用材料)

资助基金：北京航空航天大学基本科研业务费专项博士研究生创新项目YWF-14-YJSY-003

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1435-1442