حمید بهادر - گروه مهندسی برق و کامپیوتر-دانشکده فنی و مهندسی-دانشگاه محقق اردبیلی-اردبیل-ایران
نگار علی اکبری - گروه مهندسی برق و کامپیوتر-دانشکده فنی و مهندسی-دانشگاه محقق اردبیلی-اردبیل-ایران

در این مقاله ضمن مروری بر محدودیت های مبدل انرژی گرمایونی، راه حل هایی برای رفع این محدودیت ها پیشنهاد میشوند. یکی از مهمترین محدودیت ها عدم دسترسی به مواد با تابع کار مناسب است. میدانیم که موادی با تابع کار کوچکتر قابلیت گسیل الکترون بهتری دارند لذا از روش هایی برای پوشاندن امیتر با این مواد استفاده میشود. همچنین پوشش لایه کوانتومی فلزات نازک رشته شده روی امیتر یکی از روش های اثبات شده در کاهش تابع کار است. مشکل اساسی بعدی پدیده نامطلوب بار فضایی است که به علت دافعه بین الکترونی به وجود می آید و با جلوگیری از ایجاد جریان، بازده را به شدت کاهش میدهد. در این مقاله مدل جدیدی از مبدل انرژی گرمایونی با کاتدی از جنس گرافن ارایه شده است و به بررسی و تحلیل مشخصات این مبدل و بهینه سازی عملکرد مبدل پرداخته شده است، به نحوی که مناطق بهینه از بازده، چگالی توان، ولتاژ خروجی، جریان الکتریکی و دمای آند تعیین شده است. بازده ماکزیمم و چگالی توان محاسبه شده در دماهای مختلف نشان میدهند که مبدل انرژی گرمایونی بر پایه ی گرافن عملکرد بهتری نسبت به مبدل انرژی گرمایونی بر پایه ی فلز دارد.

چگالی توان، گرمایونی، گسیل الکترون، گرافن