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

76179. Популяція – як одиниця існування виду. Мікроеволюція. Макроеволюція 58.75 KB
  Вивчаючи щільність населення різних видів тварин і рослин, екологи встановили, що окремі особини дуже рідко розподіляються рівномірно на місцеперебуванні даного виду. Обираючи найбільш сприятливі умови, вони утворюють різні за величиною скупчення.
76180. Анализ и компьютерное моделирование информационных процессов и систем 135.93 KB
  От выбора школы напрямую зависит то, как в дальнейшем человек будет знать иностранный язык и общаться на нём. Опыт показывает, что если на стадии обучения плохо подготовили в одной школе, то человек больше не будет обращаться в дальнейшем к таким учреждениям.
76181. Націоналізм: роль у політичному житті та форми. Інтернаціоналізм. Космополітизм 70.5 KB
  За тоталітаризму склався негативний стереотип української національної ідеї. Впродовж 7 десятиліть національну ідею офіційно визнавали реакційною, нації поділяли на буржуазні та соціалістичні, націоналізм кваліфікували як буржазний, а отже, реакційний.
76182. Жизнь и творчество выдающихся педагогов, их вклад в становление и развитие педагогики 43.99 KB
  В этот период в его жизни появилась госпожа де Варан молодая обеспеченная вдова-аристократка стараниями которой Руссо был отправлен в Туринский монастырь где стал католиком и из-за этого утратил женевское гражданство. Руссо продолжил странствие по стране но в 1732 г.
76183. Тепловой двигатель 26.5 KB
  Такие двигатели называют турбинами. Тепловые двигатели паровые турбины устанавливают также на всех АЭС для получения пара высокой температуры. На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели...
76184. Разновидность плазменной и плазменно-порошковой сварки 33.63 KB
  История создания плазменной и плазменнопорошковой сварки. Сущность плазменной и плазменнопорошковой сварки. Технология плазменной и плазменнопорошковой сварки. Разновидность плазменной и плазменнопорошковой сварки.
76185. Мезозойская эра 1.36 MB
  В настоящее время известно уже около 400 видов динозавров. В триасе многообразие динозавров было не велико. Самыми известными из динозавров триаса являются целофизис и платеозавр. Юрский период известен самым удивительным многообразием среди динозавров можно было встретить...
76186. ЛФК при гипотонии 509.04 KB
  Артериальная гипотензия или гипотония — снижение артериального давления более, чем на 20 % от исходного/обычных значений или в абсолютных цифрах — ниже 90 мм рт. ст. систолического давления или 60 мм рт.ст. среднего артериального давления. Снижение давления может быть острым и хроническим.