[發明專利]一種氧化物熱電發電模塊、系統及制備方法

有效

• 申請號: 201710108589.0
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106711318B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 孔德泉;蘇文斌;季洪祥;馬瑞廷;晏一珺;范艷婷;王洪超;王春雷
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01L35/22
• 分類號: H01L35/22;H01L35/32;H01L35/34
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種氧化物熱電發電模塊，包括兩個上下布設的氧化物導熱板，兩個氧化物導熱板之間設置有N型及P型熱電發電組件，所述熱電發電組件與氧化物導熱板固定連接，其特征是：所述N型及P型熱電發電組件均摻雜有稀土族元素，且與氧化物導熱板的接觸面均設置有金屬絲網；

所述兩個氧化物導熱板的相對的一面上，涂抹有銀漿，且兩個氧化物導熱板涂抹的銀漿位置相對應；整個涂抹區域具有多個呈陣列式分布的與各個氧化物熱電發電模塊分別對應的區域，使得陣列中同一行和同一列中，相鄰的兩個熱電發電組件不相同，保證N型及P型熱電發電組件依次間隔設置；在陣列中的屬于不同氧化物熱電發電模塊的相鄰的N型及P型熱電發電組件對應區域進行涂抹銀漿，使不同氧化物熱電發電模塊能夠串聯。

2.如權利要求1所述的一種氧化物熱電發電模塊，其特征是：所述N型及P型熱電發電組件均為氧化物熱電發電材質，優選錳酸鈣、鈷酸鈣、鈷酸鑭、碳酸鍶或氧化鋅等氧化物材料。

3.如權利要求1所述的一種氧化物熱電發電模塊，其特征是：所述P型熱電發電組件為長方體，所述N型熱電發電組件為圓柱體。

4.如權利要求1所述的一種氧化物熱電發電模塊，其特征是：所述稀土族元素通過固相反應方法摻雜至熱電發電組件內。

5.一種氧化物熱電發電系統，其特征是：包括多個如權利要求1-4中任一項所述的氧化物熱電發電模塊以串聯的形式釬焊連接在導熱板上。

6.如權利要求1-4中任一項所述的氧化物熱電發電模塊的制備方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)利用固相反應方法分別制備含有稀土族元素的N型及P型熱電發電組件；

(2)將銀漿進行稀釋，涂抹于兩個氧化物導熱板一面上，使得兩個氧化物導熱板上銀漿涂抹區域相配合；

(3)將金屬絲網分別放置在兩個氧化物導熱板的銀漿涂抹區域，并在金屬絲網上涂抹銀漿，N型及P型熱電發電組件分別放置于金屬絲網上，保持一定間距；

(4)將兩個氧化物導熱板配合對應設置，使將N型及P型熱電發電組件位于兩個氧化物導熱板之間，壓實后進行高溫燒結，完成焊接。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征是：所述步驟(4)中，將氧化物熱電模塊設置于恒溫裝置中，且溫度為800-900℃；

或所述步驟(4)中，所述燒結時間包括升溫和保溫時間，燒結時間為200-300min。

8.如權利要求4所述的氧化物熱電發電系統的制備方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)利用固相反應方法分別制備含有稀土族元素的N型及P型熱電發電組件；

(2)在兩個氧化物導熱板的其中一面上涂抹銀漿，整個涂抹區域具有多個呈陣列式分布的與各個氧化物熱電發電模塊分別對應的區域，使得陣列中同一行和同一列中，相鄰的兩個熱電發電組件不相同，保證N型及P型熱電發電組件依次間隔設置；

(3)在陣列中的屬于不同氧化物熱電發電模塊的相鄰的N型及P型熱電發電組件對應區域進行涂抹銀漿，使不同氧化物熱電發電模塊能夠串聯，且兩個氧化物導熱板上銀漿涂抹區域相配合；

(4)將金屬絲網分別放置在兩個氧化物導熱板的銀漿涂抹區域，并在金屬絲網上涂抹銀漿，在氧化物導熱板的金屬絲網上設置N型及P型熱電發電組件，將兩個氧化物導熱板配合對應設置，使將N型及P型熱電發電組件位于兩個氧化物導熱板之間，壓實后進行高溫燒結，完成焊接。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征是：在兩個氧化物導熱板之間設置若干個串聯的氧化物熱電發電模塊，制作形成一個氧化物熱電發電組，多個氧化物熱電發電組通過導電線連接，進行串聯，形成氧化物熱電發電系統。