三端量子点混合热电器件的性能优化分析

发布时间：2020-06-01 20:13

【摘要】：本文主要研究了三种三端量子点混合热电器件。推导了稳态下热电器件的各种性能参数的解析式,并对其参数进行优化以提升热电器件的性能。本文主要分为以下几个内容:第一章介绍了传统热电器件与量子热电器件的区别,以及光子,声子对量子热电器件性能的影响,阐明了对量子热电器件的研究方法。第二章提出了光子驱动三端结构热机模型,利用主方程及基本热力学公式得出模型的电流表达式以及从光子库吸收的热量表达式。比较非强耦合与强耦合下热机的性能。第三章建立了三端量子点热电制冷机的模型,由两个单能级量子点与两个电子库和一个光子库耦合而成。利用主方程理论,推导了制冷率和制冷系数的表达式,根据能量守恒定律和热力学第二定律确定制冷机的工作区间。然后,通过数值模拟作出制冷率与制冷系数之间的性能特性曲线图。详细讨论了能级位置、化学势和非辐射效应对最佳性能参数的影响。第四章研究了二能级量子点光子驱动制冷机,由二个热库与两个二能级量子点耦合而成。为了更好地指导实际制冷机的设计,考虑了单个二能级量子点间的电子跃迁。比较了在紧耦合和非紧耦合条件下制冷机的性能特征。并详细讨论了温比对最优性能参数的影响。第五章总结了本文的主要研究内容,阐述了本文的不足。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O469

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本文编号：2692001