纳米结构热电系统热力学性能特征与优化理论

项目名称： 纳米结构热电系统热力学性能特征与优化理论

项目编号： No.11365015

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 何济洲

作者单位： 南昌大学

项目金额： 49万元

中文摘要： 在当今世界能源越来越稀缺的情况下，如何充分利用低品位热能和太阳热能成为人们普遍关心的问题。利用热电器件能够直接将热能转换成电能，而纳米结构热电器件有潜在的优势。那么，如何提高纳米结构热电系统（或器件）热电转换的效率是本项目的核心问题。我们将把电子输运理论、量子主方程、随机热力学理论、不可逆（非平衡）热力学、有限时间热力学应用于电子输运所伴随的热传输过程，将理论分析和数值模拟相结合，主要研究纳米结构热电系统的热力学性能特征及优化性能。并具体分析（1）可能的不可逆因素是什么？（2）如何拟制不可逆因素，使之能接近卡诺效率，（3）分析这些不可逆因素以及系统结构参数或外控制参数如何影响纳米热电系统的热力学性能特征？（4）其优化运行模式是怎样的，以及如何获得更实际的效率界限？本项目研究结果将对纳米结构热电器件及装置的开发和利用提供理论指导。

中文关键词： 纳米热电系统；电子输运；热力学性能；量子热力学；优化分析

英文摘要： As the recent world's energy is more and more scarce,the important problem one concerns is how to fully utilize the low-grade heat energy and solar energy.The thermoelectric device can directly convert heat energy into power energy. The nano-thermoelectri

英文关键词： nano-thermoelectric systems；electron transport；thermodynamic performance；quantum thermodynamics；optimal analysis