长安大学能源与电气工程学院罗丁副教授在能源（工程技术）领域知名期刊《Applied Thermal Engineering》上发表了题为《Feasibility and parametric study of a groove-type thermoelectric generator under multiphysics field conditions》的研究论文。罗丁副教授为第一作者和通讯作者，长安大学为第一署名单位和第一通讯单位。

论文提出了一种新型的沟槽型热电发电机（TEG），通过在热电半导体与导电条之间引入三角形支架以增加接触面积，从而优化内部热传递性能。通过建立热-电-力多物理场数值模型，分析了沟槽长度、高度、高度比以及温度差和半导体高度等参数对TEG性能的影响。结果表明，增加沟槽的长度和高度可以有效提升输出功率，但总沟槽高度需低于热电半导体的高度以避免性能下降。沟槽高度比对性能影响显著，当高度比为0.875时，输出功率最高（1.13 W），但需考虑热应力限制。在热端温度为500 K、半导体高度为1.3 mm时，沟槽型TEG的输出功率和转换效率分别达到0.84 W和6.9%，较传统π型TEG提升了24.8%和0.2%。此外，研究还发现，热应力随温度差和高度比增加而上升，需综合考虑机械稳定性。最终，论文确定了在不同半导体高度下的最优高度比（0.125或0.875），为TEG的综合性能优化提供了新思路。

槽式TEG示意图

沟槽参数对TEG输出性能的影响

沟槽参数对TEG机械性能的影响

槽型TEG与π型TEG的性能对比

《Applied Thermal Engineering》是能源领域的顶级期刊，影响因子6.1，中科院大类二区TOP期刊，内容主要涵热力学、力学、能源与燃料等领域中具有突破性和多学科交叉性的应用技术研究成果。

论文信息： Luo D, Liu Z, Cao J, Yan Y. Feasibility and parametric study of a groove-type thermoelectric generator under multiphysics field conditions. Applied Thermal Engineering. 2025;259:124972.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2024.124972