双层半导体热电制冷：多物理场耦合建模解析与性能优化策略

一、引言

1.1研究背景与意义

在全球对能源高效利用和环境保护日益关注的大背景下，制冷技术作为能源消耗的重要领域，其创新与发展显得尤为关键。热电制冷技术作为一种基于帕尔帖效应的固态制冷方式，凭借其无制冷剂、无机械运动部件、结构紧凑、响应速度快以及可精确控温等独特优势，在众多领域展现出巨大的应用潜力。当两种不同的半导体材料组成电偶对并通以直流电时，电荷载体在材料中运动，由于在不同材料中处于不同能级，从高能级向低能级运动时释放热量，反之则吸收热量，从而实现一端制冷、一端制热的效果，这种独特的制冷机理使其摆脱了对传统制冷剂的依赖，避免了制冷剂