مروري بر محدوديت هاي طراحي بهينه مبدل انرژي گرمايوني بر پايه گرافن

در اين مقاله ضمن مروري بر محدوديت هاي مبدل انرژي گرمايوني، راه حل هايي براي رفع اين محدوديت ها پيشنهاد مي شوند. يكي از مهم ترين محدوديت ها عدم دسترسي به مواد با تابع كار مناسب است. مي دانيم كه موادي با تابع كار كوچك تر قابليت گسيل الكترون بهتري دارند لذا از روش هايي براي پوشاندن اميتر با اين مواد استفاده مي شود. همچنين پوشش لايه كوانتومي فلزات نازك رشته شده روي اميتر يكي از روش هاي اثبات شده در كاهش تابع كار است. مشكل اساسي بعدي پديده نامطلوب بار فضايي است كه به علت دافعه بين الكتروني به وجود مي آيد و با جلوگيري از ايجاد جريان، بازده را به شدت كاهش مي دهد. در اين مقاله مدل جديدي از مبدل انرژي گرمايوني با كاتدي از جنس گرافن ارائه شده است و به بررسي و تحليل مشخصات اين مبدل و بهينه سازي عملكرد مبدل پرداخته شده است، به نحوي كه مناطق بهينه از بازده، چگالي توان، ولتاژ خروجي، جريان الكتريكي و دماي آند تعيين شده است. بازده ماكزيمم و چگالي توان محاسبه شده در دماهاي مختلف نشان مي دهند كه مبدل انرژي گرمايوني بر پايه ي گرافن عملكرد بهتري نسبت به مبدل انرژي گرمايوني بر پايه ي فلز دارد.