太阳能半导体制冷技术的发展和前景（页）

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1、木文由yoga_jay贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到木机杳看。可再牛能源(&''/S$总第$&,期)研究与试验罗斌％代彦军&"'C)(上海交通人学制冷与低温工程研究所，上海摘要：介绍了太阳能半导体制冷系统的工作原理和基木结构，指出了提高太阳能半导体制冷效率的技术关键，阐述了太阳能半导体制冷技术的发展现状和应用前景。关键词：太阳能)半导体制冷)帕尔贴效应中图分类号：*+,$-;*./文献标识码：0文章编号：$/1$!,&-&&''/)('$!小1J,(〃#$#%&'(#)*+),.'#/*0$#&1*2#*#/2)034#&1.&%+.

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4、V>N=5>B>@@〉G=太阳能制冷具有很好的季节匹配性，即天气越热，太阳辐射越好，系统制冷量越人。这一特点使太阳能制冷技术受到重视和发展。实现太阳能制冷有“光！热!冷”光！电!冷”光!热！电!冷”、“、“等途径。太阳能半导体制冷是利用太阳能电池产生的电能來驱动半导体制冷装置，实现热能传递的特殊制冷方式，具工作原理主耍是光伏效应和帕尔贴效应。太阳能驱动的半导体制冷系统，结构紧凑，携带方便，可以根据用八需要做成小型化的专用制冷装置。它具冇使用维护简单，安全性能好，可分散供电，储能比较方便，无环境污染等特点。另夕卜，利用帕尔贴效应的半导体制冷系统与一•般的机械制冷和比，它不需要泵、压缩

5、机等运动部件，因此不存在磨损和噪声。它不需要制冷剂，因此不会产生•环境污染，也省去了复杂的传输管路。它只需切换电流方向就可以使系统由制冷状态变为制热状态。这些无可比拟的优点，使得人们收稿口期：&"，！&/基金项冃：国家自然科学基金资助项目，‘(1/'1-)(作者简介：罗斌$-L$!)男，(，硕士研究生，研究方向为太阳能利用技术。対太阳能半导体制冷技术产牛了浓厚的兴趣。目前太阳能半导体制冷系统的效率还比较低，系统的一些重要技术问题还有待深入研究。I■太阳能半导体制冷的工作原理和基本结构半导体制冷是利用热电制冷效应的i种制冷方式，因此又称为热电制冷或温差电制冷。半导体制冷器的基本元件是

6、热电偶对，即把一个“型半导体元件和一只#型半导体元件连成的热电偶，如图$所示。图！热电制冷原理图1研究与试验当直流电源接通，上面接头的电流方向是温并形下〃!#,度降低，一rt吸热，成冷端；面接头的电流方向是#!〃，温度上升，并且放热，形成热端。把若干对热电偶连接起來就构成了常用的热电堆，助各种传热器件，热电堆的热端不断借使散热，保持一定的温度，热电堆的冷端放到并把工作环境中去吸热，生低温，就是半导体制产这冷的工作原理。太阳能半导体制冷系统就是利用半导体的热电制冷效应，山太阳能电池直接供给所需的直流电，达到制冷制热的效果。太阳能半导体制冷系统由太阳能光电转换器、数控匹配器、储能设备和

7、半导体制冷装置$部分纟R成。太阳能光电转换器输出直流电，一部分直接供给半导体制冷装置，另一部分进入储能设备储存，供阴天或晚上使用，便系统可以以以全天候正常运行（图％）。）=>=?@/A==>=）BC>D;&%::EF&%GI1TTJ40〃©KKL（&）改善半导体制冷材料的性能太阳能半导休制冷系统的核心在于半导体制冷材料,半导体制冷系统效率较低的主要原因在于半导体制冷材料热电转换效率不髙。最终决定热电材料性能优劣的是优值系数！，（!%）*+其中：一半导体制冷元件的塞贝克