面向最优热电发电机性能的超晶格设计
介观与纳米尺度物理
2019-08-14 v1
摘要
我们通过能带通滤波方法考虑最优超晶格热电发电机的设计。我们探索了多种超晶格结构配置，以获得接近理想“矩形”形式的带通透射谱，众所周知该形式在给定输出功率下呈现最高效率。利用非平衡格林函数形式与泊松方程自洽耦合，我们确定了这样一种理想结构，并证明其几乎不受自洽充电与器件差异性的有害影响。分析各种超晶格设计后，我们得出结论：具有势垒厚度高斯分布的超晶格在最大功率下提供最佳热电效率。观察到该器件设计的最佳工作区间在卡诺效率 54%–43% 下提供 0.32–0.46 范围的峰值功率。我们还用传统的优值系数方法分析器件设计以佐证所得结果。我们注意到在势垒厚度高斯分布情形下具有高 值。借助现有先进薄膜生长技术，可实现所提出的超晶格结构，并达成此类优化热电性能。
引用
@article{arxiv.1908.04547,
title = {Superlattice design for optimal thermoelectric generator performance},
author = {Pankaj Priyadarshi and Abhishek Sharma and Swarnadip Mukherjee and Bhaskaran Muralidharan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.04547},
year = {2019}
}