專利名稱：一種太陽能低溫熱發(fā)電原型器件及制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用太陽光照的熱能進行低溫發(fā)電的太陽能低溫熱 利用發(fā)電原型器件及制造方法。
技術背景隨著能源緊缺問題成為非常關注的焦點，人們把目光投向可再生的 太陽能的利用上面來。太陽能轉化為電能通過兩種方式實現(xiàn)，即熱電轉 換和光電轉換。太陽能的利用方式主要有低溫熱利用和太陽能光電利 用。太陽能的光電技術成本比較高， 一般使用在太陽能電池等。而太陽 能低溫熱利用主要用來采暖與供應熱水，如太陽能熱水器。利用熱電材 料發(fā)電是通過熱電材料將熱能轉換為電能實現(xiàn)。目前，利用熱電材料發(fā) 電需要很高的溫度差。熱電材料與器件目前主要用在電廠、汽車尾氣廢 熱利用方面。如果將熱電材料與太陽能的低溫利用技術結合起來，開發(fā) 出太陽能低溫發(fā)電技術，將會極大推動太陽能的利用。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的就是提供一種太陽能低溫熱利用發(fā)電的原型器件及其 制造方法，制成的原型器件能夠吸收太陽光輻射熱量，提高熱電器件高 溫端溫度，通過熱電器件轉換成電能。該器件制造簡單，成本低。本發(fā)明的太陽能低溫熱發(fā)電原型器件包括基板，基板上設置有P型下平板電極和N型下平板電極，P型轉換體和N型轉換體分別連接在P 型下平板電極和N型下平板電極上。上平板電極設置在P型轉換體和N 型轉換體上。P型下平板電極、P型轉換體、上平板電極、N型轉換體、 N型下平板電極電導通，與外載構成回路。吸熱板設置在上平板電極上。本發(fā)明中吸熱板為釩鈦陶瓷平板，基板為絕緣平板材料，P型轉換體為p型B:UTe3熱電材料柱體，N型轉換體為N型Bi2Te3熱電材料柱 體。制造上述器件采用下列步驟A) 在釩鈦陶瓷平板上焊接一片金屬作為上平板電極；在絕緣材料基 板上分別焊接兩片金屬作為P型下平板電極和N型下平板電極；B) 將p型Bi2Te3熱電材料柱體和N型Bi2Te3熱電材料柱體包夾在 上、下平板電極之間，其中P型Bi2Te3熱電材料柱體對應P型下平板電 極，N型Bi2Te3熱電材料柱體對應N型下平板電極。Bi2Te3熱電材料在30 15(TC范圍內具有較高的熱電優(yōu)值，太陽能的 低溫熱利用區(qū)間為30 80°C，因此Bi2Te3熱電材料能夠將該太陽能的低 溫熱利用區(qū)范圍內的熱能轉換為電能。本發(fā)明的突出優(yōu)點是將吸熱材料 與熱電材料結合，實現(xiàn)了利用太陽光照的熱能進行低溫發(fā)電。


圖l為本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，太陽能低溫熱發(fā)電原型器件包括氧化鋁基板5，氧化 鋁基板5上設置兩片銅板作為P型下平板電極6和N型下平板電極4。 釩鈦陶瓷平板1作為吸熱板，下方設置一片銅板作為上平板電極2。 p 型Bi2Te3熱電材料柱體7和N型Bi2Te3熱電材料柱體3分別連接在P型 下平板電極6和N型下平板電極4上，并與上平板電極2連接。P型下 平板電極6、 p型BiJe3熱電材料柱體7、上平板電極2、 N型Bije3熱 電材料柱體3、 N型下平板電極4電導通，與外載構成回路。制造上述器件采用下列步驟1)在釩鈦陶瓷平板上焊接一片金屬(銅)作為上平板電極；在絕緣
材料基板上分別焊接兩片金屬(銅)作為P型下平板電極和N型下平板 電極；2) 將p型Bi;Te3熱電材料柱體和N型Bi2Te3熱電材料柱體通過焊接 方式包夾在上、下平板電極之間，其中p型Bi2Te3熱電材料柱體對應P 型下平板電極，N型Bi2Te3熱電材料柱體對應N型下平板電極。3) 焊接導線分別將氧化鋁基板上的n型和p型Bi2Te3區(qū)域引出作為電 源的兩個極，兩極之間連接負載就形成電流回路。
權利要求
1、一種太陽能低溫熱發(fā)電原型器件，包括基板，其特征在于基板上設置有P型下平板電極和N型下平板電極，P型轉換體和N型轉換體分別連接在P型下平板電極和N型下平板電極上；上平板電極設置在P型轉換體和N型轉換體上，P型下平板電極、P型轉換體、上平板電極、N型轉換體、N型下平板電極電導通，與外載構成回路；吸熱板設置在上平板電極上；所述的吸熱板為釩鈦陶瓷平板，基板為絕緣平板材料，P型轉換體為p型Bi2Te3熱電材料柱體，N型轉換體為N型Bi2Te3熱電材料柱體。
2、 制造太陽能低溫熱發(fā)電原型器件的方法，其特征在于該方法采用下 列歩驟A) 在釩鈦陶瓷平板上焊接一片金屬作為上平板電極；在絕緣平板材料基板 上分別焊接兩片金屬作為P型下平板電極和N型下平板電極；B) 將p型Bi2Te3熱電材料柱體和N型Bi2Te3熱電材料柱體包夾在上、下平 板電極之間，其中p型Bi2Te3熱電材料柱體對應P型下平板電極，N型Bi2Te3 熱電材料柱體對應N型下平板電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用太陽光照的熱能進行低溫發(fā)電的太陽能低溫熱利用發(fā)電原型器件及制造方法。目前還沒有利用太陽能的低溫轉換為電能的相關技術。本發(fā)明絕緣平板材料基板上設置有P型下平板電極和N型下平板電極，p型Bi₂Te₃熱電材料柱體和N型Bi₂Te₃熱電材料柱體分別連接在P型下平板電極和N型下平板電極上。上平板電極設置在P型轉換體和N型轉換體上，釩鈦陶瓷吸熱平板設置在上平板電極上。本發(fā)明將吸熱材料與熱電材料結合，利用Bi₂Te₃熱電材料能夠將該太陽能的低溫熱利用區(qū)范圍內的熱能轉換為電能，實現(xiàn)了利用太陽光照的熱能進行低溫發(fā)電。
文檔編號H01L35/34GK101118947SQ20071007126
公開日2008年2月6日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權日2007年9月10日
發(fā)明者呂燕飛, 趙士超, 霍德璇 申請人:杭州電子科技大學