[發明專利]一種冷、熱端分離式新Л型溫差發電模塊及其制作方法

無效

• 申請號: 200910229139.2
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN101719747A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 程方杰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H01L35/28;H01L35/34
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

1.一種冷、熱端分離式的新Л型溫差發電模塊，其特征是：

該溫差發電模塊包括有多個冷、熱端分離式P型熱臂和N型熱臂，其中的P型熱臂由兩個P型溫差半導體材料和一個連接導體組成，其中一塊P型溫差半導體材料固定于連接導體的一端，作為P型熱端；另一塊溫差半導體材料固定于連接導體的另一端，作為P型冷端；N型熱臂由兩個N型溫差半導體材料和一個連接導體組成，其中一塊N型溫差半導體材料固定于連接導體的一端，作為N型熱端，另一塊N型溫差半導體材料固定于連接導體的另一端，作為N型冷端；然后將P、N型兩個熱臂的P型熱端和N型熱端連接在一起形成一個熱臂對；將多個這樣的熱臂對的冷端串聯起來，所有的熱端溫差半導體材料構成熱端面，所有的冷端溫差半導體材料構成冷端面；從所述冷端面兩端的兩個溫差半導體材料上引出輸出電極，即構成冷、熱端分離式的新Л型溫差半導體發電模塊。

2.根據權利要求1所述的冷、熱端分離式的新Л型溫差發電模塊，其特征是：在所述溫差半導體發電模塊的冷端面和熱端面之間埋置有內部散熱管，進一步提高和穩定冷熱兩個端面間的溫度差。

3.一種冷端和熱端分離的溫差發電模塊的制作方法，該方法包括有以下步驟：

(1)首先將P型和N型兩種溫差半導體材料分別切割成長方形塊體，并在所述塊體的上下兩個導電端面上鍍上焊接過渡層；

(2)根據步驟(1)所述長方形塊體的截面尺寸，用金屬箔制備出用于連接每個熱臂的冷、熱端溫差半導體材料的帶焊盤的連接導體和相應的用于兩相鄰熱臂連接的導電片；

(3)將兩個P型溫差半導體材料長方形塊體分別焊接到同一個連接導體兩端的焊盤上，作為P型熱端和P型冷端，形成一個P型熱臂；將兩個N型溫差半導體材料長方形塊體分別焊接到另一個連接導體兩端的焊盤上，分別作為N型熱端和N型冷端，形成一個N型熱臂；用導電片將P、N型兩個熱臂的P型熱端和N型熱端的溫差半導體塊體的上導電端面焊接在一起，形成一個熱臂對；

(4)將多個步驟(3)所述的熱臂對的冷端再用導電片通過焊接串聯起來，制成一個溫差發電模塊；

(5)封裝，用封裝材料分別將步驟(4)所述溫差發電模塊的所有熱端封裝在一起構成熱端面，并將所有冷端封裝在一起構成冷端面，完成所述模塊的封裝過程。

4.根據權利要求3所述的溫差發電模塊制作方法，其特征是：所述連接導體制作在一塊基板上，基板材料為樹脂基板、陶瓷基板、云母片基板、石棉基板之一種。

5.根據權利要求3所述的模塊的制作方法，其特征是：所述步驟(1)所用的溫差半導體材料是具有熱電效應的溫差半導體材料。

6.根據權利要求3所述的模塊的制作方法，其特征是：所述步驟(2)所用的連接導體和導電片材料為導電性能良好的金屬或其合金材料。

7.根據權利要求3所述的模塊的制作方法，其特征是：所述步驟(3)、(4)所用的焊料是Sn基無鉛釬料、Zn基釬料、Cu基釬料、Ag基釬料之一。

8.根據權利要求3所述的模塊的制作方法，其特征是：所述步驟(5)封裝所用封裝材料為樹脂、無機膠、粘土、水玻璃、巖棉、陶瓷之一。