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温差发电技术的发展与应用研究
目录
一、内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.1能源结构转型需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.1.2废热资源化利用价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.2.1国外发展动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.2.2国内研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
二、温差发电基本原理及理论分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.1热电效应及其物理基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.1.1勒夏特列原理应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.1.2能量转换机制阐释．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.2热电材料性能表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.2.1傅里叶热导率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.2.2热电动势与电导率关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.2.3热电优值(ZT)评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
2.3温差发电模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.3.1热传导方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
2.3.2电流产生与输出分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
三、热电转换核心材料技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.1传统热电材料体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.1.1碲化镉体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
3.1.2硫化锑（Sb2Te3）体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.2先进热电材料探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.2.1半金属与合金材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.2.2纳米结构热电材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.2.3有机/聚合物热电材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.3材料制备与改性技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
3.3.1高效合成工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3.3.2微纳结构调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.3.3表面修饰与掺杂优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
四、温差发电模块与系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
4.1模块结构优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
4.1.1热传导路径构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
4.1.2电极材料与接触界面处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
4.2系统集成方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
4.2.1高效热源匹配．．．．．．．．．
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