从深空获取能源的实验演示文献综述

 2022-09-16 10:09

文献综述(或调研报告):

1.国内外研究现状

对于辐射制冷及半导体温差发的研究,国外比国内起步早了近十年,但是在国外认为半导体温差发电效率太低而放弃的时候,国内的科研人员却依然致力于它的研究开发。

20世纪七十年代,辐射制冷的概念就已经逐渐进入人们的视野,不过那时用来制冷的物体是黑体,降温效果也很差,直到选择性辐射材料的出现,代替了原有的黑体。在1974年发表的一片文章[1]中,S.CATALANOTTI测试了一种选择性辐射材料,发现在该材料在夜间制冷的效果比黑体要好,而且在日间也具有一定的制冷效果。直到最近的2016年,在nature上发表的一篇文章[2]中,Zhen Chen、Linxiao Zhu等人利用自行设计制作的材料以及对实验装置优良的热力学设计,实现了低于环境温度42K的超强降温效果,而在24小时内的平均降温也是达到了37K,成为了行业的领先水平。辐射制冷技术也与其它很多学科相结合,演变出了各式各样的应用。在2015年发表的一篇文章[3]中,Linxiao Zhu、Aaswath P. Raman等人将辐射制冷与太阳能发电结合起来,利用辐射制冷将太阳能发电过程中产生的热量散发出去,使太阳能下层硅的温度降低了13K。

半导体热电材料的研究可以追溯到20世纪初,在1909年和1911年发表的文章[4-5]中,来自德国的Altenkirch提出了无量纲的ZT值可以用来表征热电材料的热电性能,当ZT值达到3时便可以与传统的发电技术相抗衡。但是直到近些年,放眼望去,ZT值也没有能够达到要求的。但是其发展的空间还是存在的,这也是国人仍朝着这方向努力的原因之一。

至于将两者结合起来的研究也一直在进行。在2017年一篇文章[6]中,Mathias Kimmling将辐射制冷发电运用在建筑表面上,研究了其对建筑中的人类的影响大小。而在2018年10月的nano energy上,Erzhen Mu、Zhenhua Wu等人发表了一篇文章[7],他们将选择性辐射材料和温差发电相结合,制作出了一款特殊的自供能的温差发电片,能够输出的最大电压为0.18mV,而24小时内的平均输出电压为0.18mV。另外,在2014年,Steven J. Byrnes、Romain Blanchard在一篇文章[8]中理论上计算了当地从地球向外的热辐射中能够提取的能量极限,在一天24小时的平均功率约为2.7。而在2018年Siddharth Buddhiraju、 Shanhui Fan等人发表的一篇文章[9]中将该问题进一步深入,加入了太阳辐射的影响,进而得到更高的理论功率极限,约为153.1。

2.热电效应

热电效应[11]有三个:珀尔帖效应[12]、塞贝克效应[13]和汤姆森效应[14]。1821年至1855年间,J.C.A.珀耳帖、托马斯·塞贝克和威廉·汤姆森分别发现了它们。如今的热电器件都是基于这些效应。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。