当前,面对能源短缺与环境污染的双重压力,热电发电技术作为一种重要的绿色环保能源转换技术正日益受到人们的青睐。依托该技术制成的热电模块在能源转换过程中无污染、安静稳定、运行可靠,已被广泛应用于太阳能、工业余废热回收等多个领域。但由于热电模块转换效率不高,依然存在大量的热能未得到及时回收和利用等问题,对废热实施高效的回收利用仍有很大的提升空间。同时不稳定的废热排放所造成的热源温度变化与热电模块稳定输出电能的需求之间存在明显的供需不匹配。基于相变材料的相变蓄热技术凭借其能够在较为稳定的温度附近储存和释放热能的技术特点,为解决上述问题提供了一种可行的解决方案。本文基于相变蓄热技术和热电发电技术的基本原理,将含有相变材料的蓄热单元与热电模块相结合,自行设计和搭建了相变蓄热-热电耦合性能测试系统。通过调控相变材料的热物性及储热量,对嵌入相变材料的热电模块的冷热端温度、电压以及热电模块获得的电能等进行了一系列测试与分析,研究了相变蓄热对热电模块发电性能的影响。通过对实验结果进行对比和分析得到如下结论:(1)热源停止供热后,蓄热单元中的相变材料可作为辅助热源释放出大量热能并直接作用于热电模块的热端,同时使用相变潜热较高的相变材料有利于让热电模块在短时间内获得相对稳定的电能。(2)从纵向和横向两个几何维度增大蓄热单元中相变材料的储热量,有利于在一定程度上提高热电模块的发电性能。(3)具有高导热系数的相变材料凭借热响应时间短这一优势,在热源停止供热时能够更加及时地为热电模块的热端补充热能,从而让热电模块在更长的时间内产生相对稳定的输出电压,同时获得更多电能。此外,继续提高相变材料的导热系数,会使得热电模块获得的电能增长逐渐放缓。