專利名稱：熱電發(fā)電裝置與熱電發(fā)電模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱電發(fā)電裝置，且特別是涉及一種應(yīng)用面相當(dāng)廣泛的熱電發(fā)電裝置與熱電發(fā)電模塊。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的熱電應(yīng)用領(lǐng)域中要判斷一物質(zhì)是否為良好的熱電材料，主要是觀察其熱電優(yōu)值(Figure of Merit,ZT值)，ZT值主要與塞貝克系數(shù)(Seebeck coefficient)、導(dǎo)電率和熱傳導(dǎo)系數(shù)相關(guān)，以上三種參數(shù)也直接影響一材料是否擁有良好的熱電性質(zhì)，可否應(yīng)用在熱電效應(yīng)上。ZT值越高，熱電效應(yīng)則越顯著，其關(guān)系式為:
權(quán)利要求
1.一種熱電發(fā)電裝置，其特征在于所述裝置包括: 第一熱電元件，包括一第一外延部；以及 第二熱電元件，與該第一熱電元件之間具有一電性接合面，該電性接合面為交錯式接合面，且該第二熱電元件包括一第二外延部，其中該第一熱電元件的塞貝克系數(shù)大于該第二熱電元件的塞貝克系數(shù)； 該第一外延部與一第一電能輸出端電性接合而形成一第一接觸面，且該電性接合面的面積大于該第一接觸面的面積；以及 該第二外延部與一第二電能輸出端電性接合而形成一第二接觸面，且該電性接合面的面積大于該第二接觸面的面積。
2.如權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該電性接合面的熱分布是非線性的或線性的。
3.該如權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該交錯式接合面包括柵狀接合面或鋸齒狀接合面。
4.如權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于所述裝置還包括一導(dǎo)電層，連接該第二熱電元件與該第一熱電元件而成為該電性接合面。
5.如權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電裝置，其中該第一電能輸出端與該第二電能輸出端為電導(dǎo)線。
6.如權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該第一外延部和該第二外延部是多段構(gòu)成的線形結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于所述裝置還包括一降溫設(shè)備，用以降低該第一接觸面的溫度與該第二接觸面的溫度。
8.如權(quán)利要求1所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于所述裝置還包括一隔熱裝置，以阻絕熱源的熱傳至該第一接觸面以及該第二接觸面。
9.如權(quán)利要求8所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該隔熱裝置包括包覆該第一接觸面與該第二接觸面的隔熱膜。
10.如權(quán)利要求8所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于所述熱源包括加熱器、地?zé)?、太陽熱能、工業(yè)廢熱、家電廢熱或汽車廢熱。
11.如權(quán)利要求8所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該第一接觸面的溫度為相對該熱源較低的溫度。
12.如權(quán)利要求8所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該第二接觸面的溫度為相對該熱源較低的溫度。
13.—種熱電發(fā)電模塊,其特征在于所述模塊是由多數(shù)個如權(quán)利要求1至12中任一項所述的熱電發(fā)電裝置所構(gòu)成。
14.一種熱電發(fā)電裝置，其特征在于所述裝置包括: 第一熱電兀件； 第二熱電元件，與該第一熱電元件之間具有一第一電性接合面，其中該第一熱電元件的塞貝克系數(shù)大于該第二熱電元件的塞貝克系數(shù)； 第一輸出線路，與該第一熱電元件相連而形成一第一接觸面，該第一電性接合面的面積大于該第一接觸面的面積；第二輸出線路，與該第二熱電元件相連而形成一第二接觸面，該第一電性接合面的面積大于該第二接觸面的面積；以及 至少一補(bǔ)償熱電結(jié)構(gòu)，設(shè)置在該第一輸出線路和該第二輸出線路之間。
15.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該第一電性接合面的熱分布是非線性的或線性的。
16.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該第一電性接合面包括柵狀接合面、鋸齒狀接合面或平面。
17.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于所述裝置還包括一導(dǎo)電層，連接該第二熱電元件與該第一熱電元件而成為該第一電性接合面。
18.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該第一電性接合面為交錯式接合面。
19.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該補(bǔ)償熱電結(jié)構(gòu)包括一冷卻裝置，以降低該第一接觸面以及該第二接觸面的溫度。
20.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該補(bǔ)償熱電結(jié)構(gòu)包括一隔熱裝置，以阻絕一第一熱源的熱傳至該第一接觸面以及該第二接觸面。
21.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該補(bǔ)償熱電結(jié)構(gòu)包括: 第一補(bǔ)償熱電元件；以及 第二補(bǔ)償熱電元件，連接該第一輸出線路與該第一補(bǔ)償熱電元件，而與第一補(bǔ)償熱電元件形成一第二電性接合面，其中該第一補(bǔ)償熱電元件的塞貝克系數(shù)大于該第二補(bǔ)償熱電元件的塞貝克系數(shù)，其中該第二電性接合面的面積大于等于該第一接觸面的面積。
22.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該補(bǔ)償熱電結(jié)構(gòu)包括: 第一補(bǔ)償熱電元件，與該第一輸出線路相連而于接近該第一接觸面的一端形成一第三接觸面；以及 第二補(bǔ)償熱電元件，與該第二輸出線路相連而于接近該第二接觸面的一端形成一第四接觸面，其中該第一補(bǔ)償熱電元件的塞貝克系數(shù)大于該第二補(bǔ)償熱電元件的塞貝克系數(shù)。
23.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該補(bǔ)償熱電結(jié)構(gòu)包括: 第一補(bǔ)償熱電元件，與該第二輸出線路相連而于遠(yuǎn)離該第二接觸面的一端形成一第五接觸面； 第二補(bǔ)償熱電元件，與該第一輸出線路相連而于遠(yuǎn)離該第一接觸面的一端形成一第六接觸面，其中該第一補(bǔ)償熱電元件的塞貝克系數(shù)大于該第二補(bǔ)償熱電元件的塞貝克系數(shù)。
24.如權(quán)利要求21 23中任一項所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該第一補(bǔ)償熱電元件的材料與該第一熱電兀件的材料相同。
25.如權(quán)利要求21 23中任一項所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該第二補(bǔ)償熱電元件的材料與該第二熱電元件的材料相同。
26.如權(quán)利要求14所述的熱電發(fā)電裝置，其特征在于該補(bǔ)償熱電結(jié)構(gòu)用于形成與該第一電性接合面的電流同向的補(bǔ)償電壓。
27.—種熱電發(fā)電模塊,其特征在于所述模塊是由多數(shù)個如權(quán)利要求14至23中任一項所述的熱電發(fā)電裝置所構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種熱電發(fā)電裝置與熱電發(fā)電模塊，熱電發(fā)電裝置包括第一和第二熱電元件。第二熱電元件與第一熱電元件之間具有一電性接合面，其為交錯式接合面。第一熱電元件的塞貝克系數(shù)大于第二熱電元件的塞貝克系數(shù)。第一熱電元件包括一第一外延部、第二熱電元件包括一第二外延部，第一外延部與一第一電能輸出端電性接合而形成一第一接觸面，且電性接合面的面積大于第一接觸面的面積。第二外延部與一第二電能輸出端電性接合而形成一第二接觸面，且電性接合面的面積大于第二接觸面的面積。
文檔編號H01L35/32GK103178203SQ201210040628
公開日2013年6月26日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者許中彥, 李圣良 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院