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、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，并进行了多物理场耦合计算。考虑到热电材料对温度的依赖性，研究和分析了两种热电制冷器在不同工作条件下的焊料层结构尺寸，比较了不同焊料厚度和截面边长对热电制冷器最大温差和热电转换效率的影响。结果表明，焊料层的截面边长和厚度对热电制冷器的最大温差有显著影响。截面边长为热电墙尺寸的0.95~1.007。热电制冷器的最大温差在86℃范围内可提高10k，在0.97059～0.975范围内最佳。当厚度为0.08～0.093mm时，既能满足经济性要求，又能使热电制冷器的最大温差提高13k。