Chace Franey · Mohammad Ghashami · National Academies Press · Sin Ang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

低功函数材料的缺乏和负空间电荷效应长期制约了真空热离子能量转换器（VTECs）的实际应用。微纳加工技术的发展通过微/纳米级电极间隙抑制负空间电荷，重新激发了对VTECs的研究兴趣。然而，多数低功函数涂层寿命较短，限制了其器件级应用。固态热离子能量转换器（SSTECs）因无需真空间隙和低功函数电极而被视为替代方案，但仍需大温度梯度且输出电压较低。本文提出一种近场增强型SSTEC，利用近场热发射增强效应提升能量转换效率，突破传统性能瓶颈。

解读: 该近场增强型固态热离子发电技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器的热管理具有前瞻性应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，功率模块和SiC器件运行产生的废热可通过该技术实现热电联供，将散热损耗转化为辅助电能，提升系统综合能效。对于ST系列储能变流器，固态热离子转换器无需真空维护、结构紧凑的特性适...