纳米结构帕尔贴制冷器的性能分析

采用非平衡量子输运模型，我们研究了嵌入能量过滤势垒的纳米结构帕尔贴制冷器的细节与工作条件。我们的研究指出了帕尔贴制冷的一些非平凡方面，包括制冷功率与性能系数之间不可避免的权衡：性能系数在低电压偏置下较高，随后随电压偏置的增加而恶化。我们指出，对于纳米线帕尔贴制冷器，存在一个最优能量势垒高度，在该高度下制冷性能达到最优。然而，对于块体帕尔贴制冷器，其制冷性能随能量过滤势垒高度的增加而增强。进一步探索后，我们指出，当单模纳米线转变为多模纳米线时，相对于块体的制冷性能退化是不可避免的。本文讨论的结果可为纳米帕尔贴制冷器的优化设计提供理论见解。