半导体制冷片结构参数优化文献综述
2020-05-05 17:27:35
文 献 综 述 半导体制冷技术起源于20世纪初,起初并没有得到足够的研究,直到50年代,半导体材料的结构和性能才得到较多的理论研究,50年代以后在理论研究的指导下,半导体制冷技术开始了蓬勃的发展。
我国半导体制冷技术始于50年代,是最早研究半导体技术的国家之一[1]。
半导体制冷也叫做热电制冷,主要利用的是热电效应(温差和电压之间的转换),即当热电装置两侧电压不同的时候会产生温差,而温度不同时会产生电压。
热电效应主要包括secbeck原理、peltire原理和thomson原理[2]。
热电装置的基本材料为半导体,因为半导体材料的帕尔贴效应要比普通的金属强的多,具有更强的制冷效应[3]。
与传统的制冷系统相比较,半导体制冷系统具有结构紧凑,使用寿命长,可靠性高和无污染的优点[4]。
随着近些年半导体材料的不断发展以及热电效应的不断完善,半导体制冷技术开始逐步运用于工业,农业,制造业等领域,在一定程度上改善了人们的生活[5]。
但是,半导体制冷技术仍然有不少缺陷,目前半导体制冷技术由于受到半导体材料的制约,导致制冷量很小,并且制冷效率也不高,因此目前半导体制冷仅仅能应用于小空间制冷,这严重制约了半导体制冷行业的发展,因此对半导体制冷循环进行优化设计,以及找到半导体的最优结构参数具有极其重要的意义[6~7]。
1.半导体在制冷空调中的应用 太阳能半导体制冷目前是一种十分先进的技术,在目前电力紧缺,环境污染严重的大环境下,半导体制冷技术在制冷空调领域发挥着重要的作用[8]。
随着社会的不断向前发展,汽车的数量不断增多,汽车成为了人们出行的重要方式,汽车内部的环境温度和湿度对驾驶过程中的舒适度有着很大的影响,而传统汽车空调部件采用的压缩制冷循环,其内部设备复杂,耗油量大,成本高,同时在制冷剂泄漏的情况下还会造成一定的环境污染,季丽华[9]通过对半导体制冷技术和太阳能技术相结合设计出一种汽车太阳能半导体制冷空调系统。