[實用新型]分段式溫差發電器

有效

• 申請號: 201520510027.5
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN204741428U
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 焦魁;張國賓;樊林浩;牛志強
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H01L35/32
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本實用新型屬于溫差發電領域，更加具體地說，尤其涉及分段式溫差發電器。

背景技術

1821年德國科學家塞貝克(T.J.Seebeck)發現了塞貝克效應，迄今已經快200年了。第二次世界大戰末發現半導體材料后，掀起了探索溫差電材料和器件的熱潮，促進了溫差電理論和技術的發展。二十世紀五十年代末六十年代初，空間技術飛速發展，急需一種長壽命、抗輻照的電源。

溫差發電器，是一種靜態的固體器件，沒有轉動部件，體積小、壽命長，工作時無噪聲，而且無須維護，溫差發電器具備壽命很長，應用環境和使用熱源不受限制，特別是它可以利用所謂低級熱發電－如工業廢熱、垃圾燃燒熱、汽車排氣管的余熱以及太陽熱、地熱、海洋熱能等，一直吸引著人們的青睞。

但是現有的溫差發電器只有一組溫差電元件，如附圖1所示，一個P型溫差電元件和一個N型溫差電元件進行配合使用，形成一組溫差電元件，溫差發電器的輸出功率較小，難以滿足人們對能源的日益提高的需要，因此有必要提高溫差發電器的輸出功率以克服現有技術的不足。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，旨在提供一種分段式溫差發電器，提高了溫差發電器的輸出功率，并且具有結構簡單、易維護、費用低的優點。

本實用新型的技術目的通過下述技術方案予以實現：

分段式溫差發電器，包括第一導電連接層，分段式P型溫差電元件，分段式N型溫差電元件，第二導電連接層和第三導電連接層：

在第一導電連接層的下表面上設置有分段式P型溫差電元件和分段式N型溫差電元件，所述分段式P型溫差電元件和分段式N型溫差電元件沿豎直方向對稱設置；所述分段式P型溫差電元件和分段式N型溫差電元件沿豎直方向的高度一致，且兩者的橫截面形狀和大小均相等；所述分段式P型溫差電元件由至少兩段P型溫差電元件沿豎直方向組成，所述分段式N型溫差電元件由至少兩段N型溫差電元件沿豎直方向組成；在分段式P型溫差電元件的下表面上設置第二導電連接層，在分段式N型溫差電元件的下表面上設置第三導電連接層；第二導電連接層和第三導電連接層為分體式設置。

在上述技術方案中，所述分段式P型溫差電元件和分段式N型溫差電元件的橫截面為矩形或者圓形。

在上述技術方案中，所述分段式P型溫差電元件為2-8段P型溫差電元件。

在上述技術方案中，所述分段式N型溫差電元件為2-8段N型溫差電元件。

為了確定分段式溫差電元件各段之間的比例，基于“不同溫差電元件材料之間存在一個最佳的接觸面溫度”的假設，也就是說：對于兩種不同的溫差電元件材料，其中一種溫差電元件材料的性能在高于某個溫度值時優于另外一種材料，而另一種材料恰恰相反。在這種情況下，進行分段式溫差發電器結構設計時，使前一種溫差電元件材料在高溫區工作，后一種材料在低溫區工作，而兩種溫差電元件材料的接觸面溫度值等于該溫度值，這種結構設計能夠最大限度提升分段式溫差發電器的性能，用評定溫差電元件材料綜合性能的參數求出接觸面溫度，參數表達式如下：

(ZJ)p=α2σ(1+mλ)2]]>