焊料层对热电制冷器性能的影响分析

热电制冷器广泛应用于热电制冷和热电发电等领域。建立了热电制冷器热电性能的三维有限元模型，进行多物理场耦合计算，考虑热电材料对温度的依赖性，对两种型号的热电制冷器中焊料层部分的结构尺寸进行了不同工况下的研究分析，对比不同焊料厚度和截面边长对热电制冷器最大温差及热电转换效率的影响。结果表明，焊料层截面边长和厚度对热电制冷器的最大温差影响显著，截面边长为热电壁尺寸的0.95～1.007 86范围内热电制冷器的最大温差能提升10 K,并且在0.970 59～0.975范围内达到最佳；厚度为0.08～0.093 3 mm时既能满足经济性又能使热电制冷器的最大温差提高13 K。