太阳能驱动热电子-热辐射耦合器件的优化性能

摘要：

基于真空热电子和热辐射器件模型,构建一类太阳能驱动热电子-热辐射耦合器件的理论模型.应用有限时间热力学、热电子发射和普朗克辐射理论,导出耦合器件的热平衡方程和能量转换效率表达式.首先,讨论热电子器件短路、热辐射器件开路、两子器件串联时的热学和电学性能,分析系统在最大效率时的参数特性.其次,确定两子器件独立运行时的系统最大效率和优化条件,揭示阳极板功函数、聚光器的聚光因子和光学效率对优化性能的影响.研究结果表明耦合系统在两子器件独立产生电能时的性能最优,可为聚光太阳能驱动热电转换系统的设计提供理论指导.

关键词：热电子器件、热辐射器件、有限时间热力学、功函数、禁带宽度

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资助基金：国家自然科学基金;重庆市科委基础与前沿研究项目;重庆市教委科学技术项目;重庆理工大学科研启动项目;延安大学博士科研启动项目

在线出版日期：2021-03-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：46-54