苏山河，付 彤，王 远,2，廖天军,3，张 欣，陈金灿*

(1.厦门大学物理科学与技术学院，福建 厦门 361005；2.河南工程学院理学院, 河南 郑州 451191；3.重庆理工大学物理与能源系，重庆 400054)

随着器件发展的不断小型化、集成化，微纳尺度下物理过程的研究为电输运和热输运调控带来机遇与挑战的同时，也为热能和电能转换的研究提供了更高的平台.在微尺度上，结合半导体物理、太阳能技术、光电子材料和元器件、固体物理学及热力学等多学科的基本原理和研究方法，研究与设计新型能量转换微器件已成为近年来国际前沿研究的热点[1-3].无论是从基础科学研究的观点还是从产品开发应用的角度，探索如何在微观结构中降低这些器件内部热力学不可逆性，对实现高效、高稳定的能量转换具有非常重要的意义.

为了达到将部分热能直接转换为电能，热光伏电池、热离子发射器件和热辐射电池作为新型微纳结构能量转换器件已成为物理能源研究的焦点.热光伏电池与太阳能电池的工作机理基本相似，不同之处在于热光伏电池是在高温热源的辐射电磁波照射下内部半导体价带电子被光子激发形成电流[4-5]；热离子发射器件是利用金属或半导体表面热电子发射现象提供电能的一种发电方式[6-7]；热辐射电池是最近几年提出的一种新型电池，工作在高中温状态下，利用辐射复合向低温环境或散热器发射光子产生电能[8-9].这3类能量转换器件的理论转换……