中文摘要：

以半导体工业快速发展、太阳能电池和热电制冷材料价格逐年下降，以及西部地区大开发为背景，结合太阳能规模化合理利用的热点问题-太阳能制冷，从热力学理论，运行优化和能量控制，相关能量利用系统复合以及传递过程强化等方面对太阳能半导体制冷系统进行研究，理论上用内可逆热力学理论就太阳能半导体制冷系统内涉及的光-电-冷能量转换过程建立理想条件下的热力学模型，利用非平衡和电学相关知识解释系统运行中的不可逆现象，为

结论摘要：

本项目主要以半导体工业快速发展、太阳能电池和热电制冷材料价格逐年下降，结合太阳能规模化合理利用的热点问题-太阳能制冷，针对基于光伏效应和热电制冷效应的高效太阳能半导体制冷系统从热力学理论，运行优化和能量控制，相关能量利用系统复合以及传递过程强化等方面进行深入研究。提出一种操作简便，精度好，可靠性高的半导体制冷元件特性参数测试方法，并建立了测试实验装置。对提高太阳能半导体制冷系统性能的重要环节－冷热端强化散热措施重点进行实验分析。建立了半导体冰箱散热研究的试验装置并设计了多种不同实验工况，对半导体制冷装置冷热端的不同换热方式和强度对制冷性能的影响进行研究，得到了冷端和热端总换热系数各自的变化对制冷量和COP影响的规律性，发现提高热端总换热系数对系统性能改进比提高冷端换热系数效果好。还结合太阳能半导体制冷系统的实际应用，建立了数学模型，深入研究了系统的动态及稳态热力学特性，对提高系统性能的具体措施进行了探讨。揭示了太阳能半导体制冷系统性能与太阳能辐射和热电制冷元件冷热端温差等条件的关系，发现存在分别使COP和制冷量达到最大值的最佳太阳能辐照度。