太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷技術(shù)的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景
雖然,目前太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷綜合系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用還不多見(jiàn),在工業(yè)制冷上的應(yīng)用也很少,但是已有很多學(xué)者展開(kāi)了相關(guān)研究和分析,并取得了不少成果。
A De Vos 使用內(nèi)可逆熱力學(xué)方法對(duì)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率成功進(jìn)行了解釋和探討。
C B Vinning 用熱力學(xué)類(lèi)比方法研究了熱電制冷過(guò)程。T Hara等對(duì)太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷帽進(jìn)行了系統(tǒng)研究。V C Mei等對(duì)一種太陽(yáng)能輔助半導(dǎo)體汽車(chē)空調(diào)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。沙特的sofrata著重討論過(guò)用于沙漠地區(qū)的太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷裝置的散熱方式有效性問(wèn)題。鄒今平對(duì)一種用于保存疫苗的太陽(yáng)能電源冰箱系統(tǒng)電力匹配特性進(jìn)行了分析。代彥軍等對(duì)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體冰箱進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn)研究和理論分析,并獲得了專(zhuān)利。這些工作在一定程度上都推動(dòng)了太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的發(fā)展,為進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
目前,太陽(yáng)能電池的價(jià)格呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。單晶硅太陽(yáng)能電池得到了很大發(fā)展,發(fā)電效率已經(jīng)達(dá)到了15%。價(jià)格更低廉的多晶硅太陽(yáng)能電池也發(fā)展很快。基于薄膜技術(shù)的第二代和第三代太陽(yáng)能電池的出現(xiàn),大大地推動(dòng)了太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與此同時(shí),半導(dǎo)體工業(yè)也得到了快速的發(fā)展,熱電材料的優(yōu)值系數(shù)有了很大的提高,并出現(xiàn)了一些有希望的新型材料(例如Skutterudites結(jié)構(gòu)材料、薄膜及納米材料等)。2001年美國(guó)RTI研究所將Bi-Te基合金制備成超晶格薄膜,在300K的溫度下其ZT值達(dá)到2.4。熱電材料的價(jià)格也逐年下降。這些都將使太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的成本大幅度下降,并且性能也將有顯著提高,為太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。可以預(yù)見(jiàn),在不遠(yuǎn)的將來(lái),清潔、無(wú)噪音的各式太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)將進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。
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