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TPV系统热辐射发电模块数值分析
茆磊, 叶宏, 程倩
计算物理
2008, 25 (4):
450-456.
建立TPV系统热辐射发电模块的数理模型,通过数值模拟获得SiC辐射器分别配合GaSb和Si电池所构成的TPV系统的输出伏安特性曲线;以GaSb电池为例,分别分析SiC辐射器温度和电池温度对系统性能的影响,得出如下结论:辐射器温度升高,系统输出电能密度迅速增大,电池效率稳步提高,辐射器温度从1400 K升至1900 K,系统输出电能密度从0.67 W·cm-2增至5.43 W·cm-2,电池效率从16.3%上升到24.8%;电池温度升高导致系统性能下降,电池温度每升高10 K,系统输出电能密度减少约0.15 W·cm-2,电池效率也大幅下降.最后讨论与GaSb匹配的一种选择性辐射器的辐射能量分布情况,与SiC辐射器相比,选择性辐射器可以显著减少辐射能量中的不可用部分,从而有效提高系统的性能与稳定性.
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