英语原文共 9 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
Journal of Power Sources 165 (2007) 455–480
Review
微功率热光电器件的发展
Loy Chuan Chia，Bo Feng
昆士兰大学工程学院，圣卢西亚，昆士兰州。 4072，澳大利亚
2006年7月31日收;2006年12月3日以修订形式收到;2006年12月5日接受2007年1月16日在线提供
摘要
本报告对当前的微功率技术进行了详细的审查。特别回顾了基于热光伏（TPV）发电系统概念的原型微功率器件。 这种原型微型TPV发电机[W.M. Yang，S.K. Chou，C. Shu，H. Xue，Z.W. Li，J.Phys。 D：Appl。物理学。 37（2004）1017-1020]目前正在由新加坡国立大学（NUS）进行研究和开发。 重点关注对微型热电发电装置的可能改进，特别是微型燃烧室，光伏电池效率，以及整体的效率。
copy;2006 Elsevier B.V.保留所有权利。
关键词：微功率器件;微燃烧;热光电;微燃烧室
目录
5.3.6．用Co / Ni掺杂的MgO发射器代替并增加长度 36
1.介绍
1.1.动机
微功率器件的发展受到小型化和高密度电源需求增长的推动。由于预计能量密度相对较低，传统电池未能满足这种需求，因此导致严重的后勤任务限制[1]。质量和体积也成为机械和机电工程设备小型化发展趋势的重要标准。各种微型器件正在迅速发展。对微型而强大的能源的需求迫在眉睫。微型电力系统被强烈认为是可行的解决方案和替代能源。微功率器件的概念仍然比较新，因此也没有开发出很多微功率器件。对当前可用的微功耗器件进行详细的回顾，我们可以进一步了解如何改进现有技术。特别是目前正在开发的微型发电机的效率仍然较低。因此提高效率将大大提高微功率器件的发展。
1.2．微功率设备的重要性和必要性
在二十世纪九十年代中后期，Epstein和Senturia [2]提出了微热引擎和功率MEMS的概念，描述可以产生功率或抽真空的微系统。从那时起，各种微型器件在世界各地迅速发展起来。由于需要高能量（小尺寸，小重量和长持续时间）的电力供应设备，因此对生产微型机械设备的兴趣开创了微功率发电的新机遇。 Microgas涡轮发动机[3]，微型旋转发动机[4]，微型热电系统[5]和微型燃料电池[6]是正在开发的典型微功率系统。但是，这些设备的小型化受到当前可用电源系统的限制。尽管许多机电和机械工程设备的快速小型化，但电化学电池的尺寸，重量和能量存储能力不会受到影响。它们占据整个装置的质量和体积的很大一部分，因此极大地影响了设计和规格。
图1。电化学电池的典型变化[10]。
由于人们对替代军事和民用发电系统的应用产生了浓厚的兴趣。微功率发电技术的突破将使下一代微电子，微机械和机电工程设备的快速发展成为可能。无线微系统最近的发展正在为下一代传感系统奠定基础，同时也因缺乏微小而强大的能源而受到阻碍[7]。世界各地的许多企业都在利用微型电源系统的技术来推动其特定领域的发展。微功率器件的可用性也扩大了在偏远或难以接近的地点使用自持设备的可能性。便携式电气和电子设备的不断增加的使用也增加了对高效自主便携式微功率电源的需求。一些最重要的潜在应用包括：
1.便携式电子产品 手机，笔记本电脑，掌上电脑/掌上电脑，各种手持设备等
2.无线设备，传感器和通信系统。遥控器。
3.微型空中和航天器。微型火箭，微型无人机，微型火星车等。
4.军事和安全。士兵（信号装置，收音机等）的便携式单元，微型侦察车，远程报警器等。
5.微气候控制。
6.其他微型器件。微型泵，微型电机，微型机器人，微型涡轮机，微型推进器，汽车等。
1.3．现状（电池）
在尝试开发新的微型电源之前，调查目前可用的技术是很自然的。目前，电池是大多数现代应用中的主要技术。然而，将电池用于微型设备已经呈现出各种缺点。电池具有重大的环境影响，高成本，最重要的是相对较低的重量（Whkg-1）和体积（WhL-1）能量密度。最先进的原电池可达到1300Wh-1和700Whkg-1，并可充电至400Wh-1和300Whkg-1[8]。现在电池性能的上限已经达到，因为大多数可用作电池活性材料的材料已经被研究过，并且未开发材料的清单正在被耗尽[9]。
图2。液态碳氢化合物（辛烷），10％和20％高效发动机的比能量，以及几种主要和次要电池技术[12]。
1.4．微发电的潜在解决方案
燃烧(或微燃烧)过程产生的电能，在单位体积和单位质量的能量存储方面比传统的电化学电池有巨大的优势。，即使从热能到电能的燃烧过程的转换效率被考虑在内[11]。近年来，作为能量转换系统的组成部分，燃烧器（微型燃烧器）的小型化引起了人们相当大的兴趣，其目的在于用液体燃料替代常规电池[12]。主要激励因素是液体燃料相比于传统电池具有更高的能量密度。即使考虑到将化学能量转化为电力的效率相当低，液体燃料在燃烧中的作用至少会超过一个数量级，更不用说充电的便利了[13]。微燃烧研究也导致出现了一类新的微机电系统，或者简单地说就是利用液态碳氢化合物燃料的高能量密度的功率MEMS。碳氢燃料和功率MEMS将在以下章节中进行介绍（第1.4.1和1.4.2节）。
1.4.1．碳氢燃料
微燃烧过程将基本上使用碳氢化合物作为燃料。这是因为即使是锂离子等先进的现代电池也不会接近产生能够通过烃燃料的热转化获得的最大能量。碳氢燃料提供的储能通常为45MJkg-1，而目前可用的顶级电池（锂离子）仅提供约0.50MJkg-1。即使从热能转换为电能（电能从燃料中提取能量损失）的转换效率只有10％，碳氢化合物燃料的能量存储密度仍比电池高10倍以上[11]，更不用说易于更换了。
图2显
全文共35116字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[9397]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
