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

71067. Основы работы с MathCAD 141 KB
  Mathcad работает с документами. С точки зрения пользователя, документ - это чистый лист бумаги, на котором можно размещать области трех основных типов: математические выражения, текстовые фрагменты и графические области. Математические выражения К основным элементам математических выражений Mathcad относятся типы данных, операторы, функции и управляющие структуры.
71068. Численное интегрирование и дифференцирование 150 KB
  Дело в том что для большого числа элементарных функций первообразные уже не выражаются через элементарные функции в результате чего нельзя вычислить определенный интеграл с помощью формулы Ньютона-Лейбница. Особенно важны формулы приближенного интегрирования при решении задач содержащих функции заданные таблично.
71069. Решение дифференциальных уравнений в частных производных 276.5 KB
  В этом случае решаемые уравнения содержат частные производные и называются дифференциальными уравнениями в частных производных. Такие разностные уравнения записывают для всех узлов сетки и получают в результате систему из n уравнений с nнеизвестными. Гиперболические уравнения в частных производных...
71071. Вивчення конструкції реле серії РН – 50 та перевірка роботи реле 625.5 KB
  Мета: Ознайомитись з конструкцією, технічними даними та принципом роботи реле РН – 50. Обладнання: Лабораторний стенд для перевірки параметрів реле: РН – 50. Знати: Призначення релейного захисту. Класифікацію реле напруги. Будову та використання. Вміти: Підключати реле. Регулювати уставку спрацювання...
71073. Введение в технологию синтеза полимеров. Научные основы получения полимеров с заданными свойствами 1018.18 KB
  По происхождению полимеры делятся на три группы: природные искусственные и синтетические. Искусственные полимеры получают путём обработки природных полимеров при их выделении очистке модификации при этом структура основных цепей остаётся неизменной. Синтетические полимеры получают в результате синтеза из низкомолекулярных веществ.
71074. Исследование ЭМП в условиях мегаполиса 126.58 KB
  При этом на территории занимаемой передающими устройствами не допускается размещение жилых и общественных зданий а на примыкающей к ней территории устанавливаются санитарно-защитные зоны и зоны ограничения застройки. Внешняя граница санитарно-защитной зоны определяется на высоте 2 м от поверхности земли по ПДУ ЭМП...
71075. Создание связей между таблицами 1.17 MB
  Если все сведения поместить в одной таблице, то она станет очень неудобной для работы. В ней начнутся повторы данных. Всякий раз, когда сотрудник Иванов будет работать с какой-либо фирмой, придется прописывать данные о сотруднике и клиенте заново, в результате чего можно допустить множество ошибок.