[發(fā)明專利]層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480044713.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN105453286B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中村孝則;舟橋修一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社村田制作所
• 主分類號(hào): H01L35/32
• 分類號(hào): H01L35/32
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張?chǎng)?/td>

本發(fā)明的層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件(101)是具有相互相對(duì)的第一端面(3)和第二端面(4)；吸熱面；以及放熱面的層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件，使p型熱電轉(zhuǎn)換材料層(11)和n型熱電轉(zhuǎn)換材料層(12)部分隔著絕緣層(13)，交替以蜿蜒狀電連接并層疊，在中間部，p型熱電轉(zhuǎn)換材料層(11)層疊具有p型基本厚度的層，n型熱電轉(zhuǎn)換材料層(12)層疊具有n型基本厚度的層，在位于最靠近第一端面(3)以及第二端面(4)中任意一個(gè)的位置上的絕緣層(13e)的外側(cè)的p型熱電轉(zhuǎn)換材料層(11)或n型熱電轉(zhuǎn)換材料層(12)的厚度與同型的熱電轉(zhuǎn)換材料層的基本厚度相比要大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件。

背景技術(shù)

國(guó)際專利公開第2009/001691號(hào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了被稱為熱電轉(zhuǎn)換模塊的元器件，作為基于現(xiàn)有技術(shù)的層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件的一例。該熱電轉(zhuǎn)換模塊中，交替層疊p型氧化物熱電轉(zhuǎn)換材料和n型氧化物熱電轉(zhuǎn)換材料。相鄰的p型氧化物熱電轉(zhuǎn)換材料和n型氧化物熱電轉(zhuǎn)換材料在一部分區(qū)域中直接接合，在其它區(qū)域中隔著絕緣材料接合。制造該熱電轉(zhuǎn)換模塊時(shí)，分別使p型氧化物熱電轉(zhuǎn)換材料的片材和n型氧化物熱電轉(zhuǎn)換材料的片材成形，在一部分區(qū)域上設(shè)置絕緣材料并且形成層疊體，燒成該層疊體。通過燒成，該層疊體被一體燒結(jié)。在該燒結(jié)的層疊體上形成外部電極。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國(guó)際專利公開第2009/001691號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

例如圖12所示那樣構(gòu)成層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件100。原本是一體的元件，但為了方便說明而在中間分離表示。該例子中，上側(cè)是應(yīng)該成為高溫的一側(cè)，下側(cè)是應(yīng)該成為低溫的一側(cè)。p型熱電轉(zhuǎn)換材料層11和n型熱電轉(zhuǎn)換材料層12在一部分區(qū)域上隔著絕緣層13交替層疊。絕緣層13被設(shè)置為空出一端，哪一側(cè)的端部被空出是在每一層上交替替換。p型熱電轉(zhuǎn)換材料的塞貝克系數(shù)為正，n型熱電轉(zhuǎn)換材料的塞貝克系數(shù)為負(fù)。在端面上形成外部電極14。

該層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件中，如圖13所示那樣提供溫度差的情況下，在p型熱電轉(zhuǎn)換材料層11中產(chǎn)生空穴(+)的移動(dòng)，在n型熱電轉(zhuǎn)換材料層12中產(chǎn)生電子(-)的移動(dòng)。通過使p型和n型交替以蜿蜒狀連接，從而使各層串聯(lián)連接，作為整體，電流沿著箭頭90所示的方向流動(dòng)，能根據(jù)層疊數(shù)得到較大的電動(dòng)勢(shì)。這時(shí)，p型熱電轉(zhuǎn)換材料和n型熱電轉(zhuǎn)換材料不隔著絕緣層13直接接合的區(qū)域形成電流的通道。由此，直接接合的區(qū)域較窄的情況下產(chǎn)生高電阻，輸出降低。

于是，本發(fā)明的目的在于提供一種層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件，能防止p型熱電轉(zhuǎn)換材料和n型熱電轉(zhuǎn)換材料直接接合的面變窄，電阻值升高。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

為了達(dá)成所述目的，基于本發(fā)明的層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件，具有：相互相對(duì)的第一端面以及第二端面；吸熱面，該吸熱面位于從所述第一端面的第一側(cè)的端部到達(dá)所述第二端面的所述第一側(cè)的端部；以及放熱面，該放熱面位于從所述第一端面的所述第一側(cè)的相反側(cè)即第二側(cè)的端部到達(dá)所述第二端面的所述第二側(cè)的端部，且與所述吸熱面相對(duì)，從連接所述吸熱面和所述放熱面的第一側(cè)面?zhèn)扔^察時(shí)，p型熱電轉(zhuǎn)換材料層和n型熱電轉(zhuǎn)換材料層部分隔著絕緣層，交替以蜿蜒狀電連接并層疊，在中間部，所述p型熱電轉(zhuǎn)換材料層層疊具有p型基本厚度的層，所述n型熱電轉(zhuǎn)換材料層層疊具有n型基本厚度的層，在位于最靠近所述第一端面以及所述第二端面中任意一個(gè)的位置上的所述絕緣層的外側(cè)的所述p型熱電轉(zhuǎn)換材料層或所述n型熱電轉(zhuǎn)換材料層的厚度，與同型的熱電轉(zhuǎn)換材料層的基本厚度相比要大。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能防止p型熱電轉(zhuǎn)換材料和n型熱電轉(zhuǎn)換材料直接接合的面變窄，電阻值升高。

附圖說明

圖1是作為層疊型熱電轉(zhuǎn)換元件的一般的層疊體在滾光研磨前的狀態(tài)的剖視圖。