[發明專利]半導體發電法及由此制造的半導體發電機

在審

• 申請號: 201310257411.4
• 申請日: 2013-06-16
• 公開（公告）號: CN103367624A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 賀新
• 申請（專利權）人: 賀新
• 主分類號: H01L35/00
• 分類號: H01L35/00;H01L35/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及半導體領域。

二、背景技術

現在利用半導體材料進行發電有兩種方法：一種方法是利用光伏效應進行發電；另一種方法是利用塞貝克效應進行發電。兩種方法雖然都能在閉合回路中形成電流，但各有缺點。利用光伏效應方法制成的半導體光電池發電效果雖然很好，但受天氣影響較大，無法不分晝夜陰晴進行全天候發電；也不易安裝在移動的用電器內部如手機、車、船、飛機等；并且大面積展開，體面積龐大，使大規模使用成為障礙。利用塞貝克效應制造的半導體發電器，發電部分必須具備溫度差，這一條件一般環境不易實現。

下面簡要說明現有技術使用半導體材料，利用塞貝克效應進行溫差發電的基本原理，以引出本發明的核心構思和更好的理解本發明將要提出的技術方案。根據電子工業出版社出版的由劉恩科、朱秉升、羅晉生編著的《半導體物理學》2010年9月第7版第353頁“半導體的溫差電動勢率”，得知現有技術進行溫差發電的基本原理：在均勻摻雜的半導體內部形成均勻溫度梯度，導致高溫端附近載流子濃度比低溫端附近高，因而在半導體上形成載流子的濃度差，載流子便從濃度高的一端向濃度低的一端擴散，從而在半導體的兩端形成電勢差。因此本發明的核心構思是：利用載流子的濃差擴散形成電動勢，但是不利用溫度差形成載流子的濃度差。

三、發明內容

(一)發明的目的。為了克服上述兩種現有技術發電的缺點，為了使半導體發電應用于飛機、艦船、車輛、手機、導彈、衛星等移動的用電器內部成為可能，為了使半導體發電發展為半導體晶體塊發電，為了將自然界中散失的熱能能夠重新利用，本發明特提供一種：勿需溫差，主要利用半導體材料將熱能特別是將自然界中散失的熱能轉化為電能的新的發電方法，并根據這一發電方法制造半導體晶體塊發電機。

(二)采用的技術方案。

在提出技術方案以前首先進行推理說明，以清楚發明的由來。無論是電磁感應發電機還是化學電池、太陽能電池、溫差發電器等發電體系，發電體系具有電動勢是該體系能夠產生正、負電荷的結果。要想使某種體系吸熱發電，一條技術思路就是利用微觀粒子的熱運動、并通過消耗微觀粒子的熱運動動能來產生正、負電荷。在物理學上有這樣一條規律，雖然在教科書中沒有給出明確的描述，但是大量事實證明：在中性導體中，載流子發生非閉合路徑定向運動會破壞導體局部電中性，使導體中產生正、負電荷。根據這一規律，我們可以使載流子因熱運動而導致的濃差擴散定向運動產生正、負電荷，因為微粒發生濃差擴散運動一般是非閉合路徑運動。通過對材料的選擇，認為可以利用半導體材料解決上述問題。

鑒于以上推理，本發明提出：主要使用半導體材料構成用于發電的發電體系，造成有半導體材料所構成的發電體系本身固有載流子的濃度差，從而使載流子由濃度大處向濃度小處擴散，利用載流子因熱運動而導致的濃差擴散產生正、負電荷，并使所產生的正、負電荷形成電勢差，以兩導體為電極分別與形成電勢差的發電體系的帶正電荷的部位和帶負電荷的部位以歐姆接觸相聯接，使一個電極帶上正電荷、另一個電極帶上負電荷，用導線聯接正、負電極則在導線中產生電流。

所述有半導體材料所構成的發電體系就是所稱的半導體發電機。有半導體材料所構成的發電體系即半導體發電機一般主要有半導體材料以及與半導體材料相聯接的導體例如金屬和機殼封裝材料等構成，其具體形狀有多種多樣，例如有直線形、U形、H形或其它形狀等，但是無論怎樣的形狀和構成都至少具備上述所造成的必要技術特征。