多目标约束下半导体制冷片几何结构参数的优化设计

摘要：

研究半导体制冷片几何参数的影响,往往设置固定的制冷片冷热端温度及输入电流.本文通过固定半导体制冷片外部的冷热端换热条件及输入电压,逐一分析了制冷片多个几何参数对制冷量、COP和制冷片冷端温度的影响,对每一个影响项的物理含义都给出了详细的说明,揭示了这些参量之间存在着的耦合关系.并在此基础上,综合制冷量、COP和制冷片冷端温度3个优化目标对制冷片几何参数选取范围的约束特性,提出了基于多目标优化的几何参数选择图,该图可快速清晰地得到不同需求下最佳的pn结几何参数.如在设置的边界条件下,当冷端温度需求为280 K,制冷量为15 W时,存在几何参数的最优解,而当冷端温度需求为240 K,制冷量为100 W时,则不存在可同时满足冷端温度和制冷量需求的几何参数.

关键词：半导体制冷、多目标优化、冷端温度、几何结构参数

所属期刊栏目：39

分类号：TB61+1;TN302(制冷工程)

资助基金：国家重点研发计划课题2016YFB0901404资助项目. The project was supported by National Key Research and Development Program of ChinaNo. 2016YFB0901404. 本文受浙江省自然科学基金LY17E060002项目资助. The project was supported by Natural Science Foundation of Zhe-jiang ProvinceLY17E060002.

在线出版日期：2018-07-02（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：22-30