13331

Оптимізація однорідних термоелектричних матеріалів на основі мікроскопічної теорії явищ переносу

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Звіт до лабораторної роботи № 4 Оптимізація однорідних термоелектричних матеріалів на основі мікроскопічної теорії явищ переносу Мета роботи Набути навички визначення оптимальних властивостей матеріалу віток при яких досягається максимальне значення параме

Украинкский

2013-05-11

79 KB

0 чел.

Звіт

до лабораторної роботи № 4

Оптимізація однорідних термоелектричних матеріалів на основі мікроскопічної теорії явищ переносу

Мета роботи

Набути навички визначення оптимальних властивостей матеріалу віток, при яких досягається максимальне значення параметра термоелектричної добротності.

Методика виконання роботи

В моделі домішкового напівпровідника при довільному виродженні співвідношення для коефіцієнтів термоЕРС, електро- та теплопровідності мають вид:

(1)

(2)

=L + ел, (3)

де

(4)

, (5)

, (6)

, (7)

В співвідношеннях (1)-(7)  – постійна Больцмана; h - постійна Планка; e – елементарний заряд;  - приведений потенціал Фермі;  - рівень Фермі (електрохімічний потенціал); Т - абсолютна температура; m - ефективна маса носіїв струму; L і ел фононна та електронна складові теплопровідності; L - число Лоренца;  - дрейфова рухливість носіїв у відсутності виродження.

інтеграли Фермі, де  - приведена кінетична енергія,  - функція розподілу Фермі.

гамма функція .

Вираз для добротності термоелектричного матеріалу Z, зручно привести до вигляду:

, (8)

де

,  - безрозмірний коефіцієнт. термоерс та число Лоренца,  - інтеграл Фермі-Дирака;  

- безрозмірний параметр, що визначає термоелектричну якість напівпровідникового матеріалу,  - маса електрона.

З співвідношення (8) слідує, що при фіксованій температурі значенням Z можна керувати шляхом зміни приведеного рівня Фермі. В напівпровідникових матеріалах це досягається завдяки відповідного легування.

Порядок виконання лабораторної роботи

На основі співвідношень (1)-(8), провести комп’ютерне проектування матеріалу для термоелектричних перетворювачів енергії,  визначити його параметри.

1. Побудувати графік залежності добротності термоелектричного матеріалу від приведеного рівня Фермі, що змінюється в межах [-5,3], для різних параметрів  і різних механізмів розсіювання r.

2. Знайти оптимальне значення приведенного рівня Фермі, при якому добротність буде максимальною.

3. Зробити аналіз отриманих результатів. Висновки.

4. Оформити роботу.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12212. Расчет материальных затрат на изделия в стоимостном выражении по цехам 459.5 KB
  Часть 1. Постановка задачи 1. Постановка задачи 1.1. Наименование задачи: Расчет материальных затрат на изделия в стоимостном выражении по цехам. 1.2. Место решения задачи: Плановый отдел. 1.3. Цель решения задачи: Планирование расхода материалов. 1.4. Периодичность решен...
12213. Определение порядка реакции окисления йодид-ионов ионами трехвалентного железа 30.92 KB
  Лабораторная работа №2 Тема: определение порядка реакции окисления йодидионов ионами трехвалентного железа. Цель: определить частные и общий кинетический порядок реакции Fe3I→Fe2I Использованные формулы: 1 где: n1 – частный порядок реакции по ионам же
12214. Измерение электропроводности электролитов различной концентрации и определение температурного коэффициента электропроводности 230.5 KB
  Измерение электропроводности электролитов различной концентрации и определение температурного коэффициента электропроводности Цель работы: установить зависимость удельной и эквивалентной электропроводности электролита от концентрации и температуры. Определить т
12215. Определение константы скорости инверсии тростникового сахара (сахарозы) 185.5 KB
  Лабораторная работа: Определение константы скорости инверсии тростникового сахара сахарозы Цель работы: Ознакомиться с оптическим методом изучения кинетики реакции; определить порядок реакции по сахару и катализатору; определить средние константы скор
12216. Йодирование ацетона в кислой среде 33.62 KB
  Лабораторная работа №4 Йодирование ацетона в кислой среде. Цель работы: исследование кинетики реакции йодирования ацетона в кислой среде – определение порядка реакции константы скорости реакции. Кинетические эксперименты позволя
12217. Определение чисел переноса в растворе серной кислоты 103 KB
  Определение чисел переноса в растворе серной кислоты. Какие процессы протекают на инертных электродах при электролизе раствора H2SO4 Что называют числом переноса и от каких факторов оно зависит Число переноса ионного компонента ti число граммэкв
12218. Определение электропроводности растворов различных концентраций и температурной зависимости константы диссоциации слабого электролита 35.5 KB
  Лабораторная работа Определение электропроводности растворов различных концентраций и температурной зависимости константы диссоциации слабого электролита. Цель: Определить Кд уксусной кислоты и изучить зависимость от температуры. Суть метода: Определение элект...
12219. Определение порядка реакции окисления йодид-ионов ионами трёхвалентного железа 92 KB
  Лабораторная работа №1 Определение порядка реакции окисления йодидионов ионами трёхвалентного железа. выполнил студент 3 курса 7 группы Криштафович А.В. Цель работы: определить частные порядки и общий кинетический порядок реакции 2Fe3 2I → 2Fe2 I2 в водном растворе...
12220. Кинетика каталитического разложения перекиси водорода 293 KB
  Лабораторная работа №2 Кинетика каталитического разложения перекиси водорода. выполнил студент 3 курса 7 группы Криштафович А.В. Цель работы: Определить порядок реакции константы скорости при двух температурах и вычислить энергию активации каталитического разл