明廷臻，潘　滔，王乾坤，周军莉，杨威，龚廷睿

（1武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430070；2华中科技大学能源与动力工程学院，湖北 武汉 430074；3上汽通用汽车有限公司武汉分公司产品工程部，湖北 武汉 430200）



非均匀热通量对热电器件性能的影响

明廷臻1，潘滔2，3，王乾坤1，周军莉1，杨威2，龚廷睿2

（1武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430070；2华中科技大学能源与动力工程学院，湖北 武汉 430074；3上汽通用汽车有限公司武汉分公司产品工程部，湖北 武汉 430200）

提高冷热两端温度是提高热电器件发电效率的有效途径之一。但当施加于热端表面的热通量不均匀时，热端表面温度不均匀，系统性能受到影响。基于此，建立了热电器件的热电转换耦合数学模型，分析热电材料物性参数，非均匀热通量等参数对热电器件的功率输出特性的影响。数值模拟结果表明：材料物性参数随温度的变化对系统输出功率的影响不可忽略，热通量4 W·cm-2时物性参数对系统最高温度的影响接近4%；非均匀热通量对热电器件输出特性影响也十分显著，热通量均匀度越小，热端表面温度分布不均匀性越大，极值温度越高，高温区越小，断路电压越低。

太阳能热电发电器；热通量；热传导；均匀度；数值模拟

引　言

热电发电技术是一种新能源发电技术，它利用温差条件下晶格中载流子和声子运动所伴随的能量和电荷转移特性实现热能和电能的转换。利用该技术可将太阳能、核辐射产生的热能、工业废热等转化为电能［1-3］。……