文献综述
1.研究背景
随着全球变暖问题的加剧，环境友好型制冷设备的发展显得愈发关键。二十一世纪，制冷系统的能耗越来越多，从过去2000年的300TWh，到未来2050年预计的4000TWh。随着个人收入的增加和环境问题的加剧，2100年，每年在制冷方面的能耗预计将会超过10000TWh[1]。与空间内大范围的制冷相比，针对人的身体部位进行制冷的技术有很大的优势，即个人制冷，这种制冷方式有更高的能量利用率[2]。电卡制冷因其制冷效率高、无噪音、成本低、制冷周期短的优点是未来制冷技术的最优选择。依托于互联网的广泛普及，大数据、云计算、人工智能、物联网技术的发展日新月异，在国防、智能制造、医疗卫生、环境保护和日常生活的作用愈加重要。而新技术的发展无不依赖于设备强大的计算能力，在21世纪数据成为了新的生产力。
2.研究现状
个人制冷技术并没有被广泛的应用，原因在于这种装置有限的制冷量，复杂的制冷系统和昂贵的价格[3]。而应用电卡效应的制冷系统却能很好的解决这些问题。最初的电卡效应实验是由Kobeco和Kurtschatov两个人在1930年完成的[4]，由于此实验中温度变化并不明显，所以在1956年的时候，电卡效应才重新被重视起来[5]。2016年，华中科及大学的张光祖课题组在《Advanced Materials》上报道了水热法合成的Ba0.67Sr0.33TiO3纳米线可在室温下直接法测得绝热温变10.1℃[6]，如图2.1所示；2017年，加利福尼亚大学的Rujun Ma等在《Science》上报道了以P(VDF-TrFE-CFE)为电卡材料，通过静电驱动实现制冷的电卡器件。该器件可实现将53℃过热的三星电池在5s内降温8℃，而通过自然冷却的方式只能在50s内下降3℃[7-8]，器件及降温演示如图2.2所示。
图2.1 Ba0.67Sr0.33TiO3纳米线及其电卡性能
图2.2 电卡制冷器件及电池降温演示
3.基于电卡效应的制冷技术原理
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