[發(fā)明專利]熱電溫差發(fā)電裝置及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911106164.1
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN112802954A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志峯;李志書;李華根;李華昌;陳秀玲
• 申請（專利權(quán)）人: 銀河制版印刷有限公司
• 主分類號: H01L35/02
• 分類號: H01L35/02;H01L35/30;H01L35/34;H02N11/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 薛恒;王琳

一種熱電溫差發(fā)電裝置，具有第一鋁合金板、第二鋁合金板、吸熱層、散熱層、第一金屬邏輯線路層、第二金屬邏輯線路層、復(fù)數(shù)個P型半導(dǎo)體以及復(fù)數(shù)個N型半導(dǎo)體。吸熱層形成在第一鋁合金板上，而散熱層形成在第二鋁合金板上。第一金屬邏輯線路層形成在吸熱層上，而第二金屬邏輯線路層形成在散熱層上。復(fù)數(shù)個P型半導(dǎo)體及復(fù)數(shù)個N型半導(dǎo)體交互排列，并固定于第一金屬邏輯線路層與第二金屬邏輯線路層之間，其中，散熱層的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于吸熱層的熱傳導(dǎo)系數(shù)，以提升發(fā)電效率。此外，一種熱電溫差發(fā)電裝置制造方法也在此揭露。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種溫差發(fā)電裝置及其制造方法，特別是有關(guān)于一種熱電溫差發(fā)電裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)今社會是因特網(wǎng)的時代，計算機(jī)、電視、家電等的發(fā)明，推動了現(xiàn)代文明，也加大了人們對于電力的需求。電力逐漸成為人們生活的必需品。電力的產(chǎn)生方式主要有：火力發(fā)電、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電、水力發(fā)電等。其中，熱電溫差發(fā)電裝置(thermoelectric conversion device)是一種具有熱與電兩種能量互相轉(zhuǎn)換特性的元件，由于其熱電轉(zhuǎn)換特性，因此具有致冷/加熱以及發(fā)電兩種應(yīng)用領(lǐng)域。若對熱電溫差發(fā)電裝置通電，使元件兩端分別產(chǎn)成吸熱與放熱現(xiàn)象(稱為Peltier Effect)，則可應(yīng)用在致冷或加熱的技術(shù)領(lǐng)域。若使熱電溫差發(fā)電裝置兩端分別處于不同溫度，則能令熱電溫差發(fā)電裝置輸出直流電(稱為Seebeck Effect)，因此可應(yīng)用于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

然而，目前各種能源轉(zhuǎn)換設(shè)備所產(chǎn)生的電力只有利用到部分的原能量以轉(zhuǎn)換成電能，其余大部分則以廢熱或廢能形式再次逸散到大氣中。如此大量的能量被無效的消耗循環(huán)也讓溫室效應(yīng)加劇，其中工廠排熱應(yīng)是最大宗的廢熱能來源。如能提升轉(zhuǎn)換效率，增加熱電溫差發(fā)電裝置的熱電轉(zhuǎn)換效率，將有助于回收大量的廢熱，減緩自然能源的消耗與環(huán)境的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種熱電溫差發(fā)電裝置，以提升熱電轉(zhuǎn)換效率。

為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明為一種熱電溫差發(fā)電裝置，具有第一鋁合金板、第二鋁合金板、吸熱層、散熱層、第一金屬邏輯線路層、第二金屬邏輯線路層以及交互排列的復(fù)數(shù)個P型半導(dǎo)體及復(fù)數(shù)個N型半導(dǎo)體。吸熱層形成在第一鋁合金板上，而散熱層形成在第二鋁合金板上。第一金屬邏輯線路層形成在吸熱層上，而第二金屬邏輯線路層形成在散熱層上。交互排列的復(fù)數(shù)個P型半導(dǎo)體及復(fù)數(shù)個N型半導(dǎo)體，固定于第一金屬邏輯線路層與第二金屬邏輯線路層之間，其中，散熱層的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于吸熱層的熱傳導(dǎo)系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，一種熱電溫差發(fā)電裝置制造方法包含有：提供第一鋁合金板及第二鋁合金板，在第一鋁合金板上形成吸熱層，另在第二鋁合金板上形成散熱層，在吸熱層上形成第一金屬邏輯線路層，并在該散熱層上形成第二金屬邏輯線路層，以及提供交互排列復(fù)數(shù)個P型半導(dǎo)體及復(fù)數(shù)個N型半導(dǎo)體，并固定在第一金屬邏輯線路層及第二金屬邏輯線路層之間。

在一些實(shí)施例中，吸熱層是三氧化二鋁吸熱層，而散熱層是氮化鋁散熱層或石墨烯散熱層。

在一些實(shí)施例中，吸熱層的熱傳導(dǎo)系數(shù)約1至1200W/mK，而散熱層的熱傳導(dǎo)系數(shù)約2至5300W/mK。

在一些實(shí)施例中，第一金屬邏輯線路層包含有復(fù)數(shù)個第一金屬導(dǎo)體。第二金屬邏輯線路層包含有復(fù)數(shù)個第二金屬導(dǎo)體與第一金屬邏輯線路層的第一金屬導(dǎo)體交錯設(shè)置，以串聯(lián)P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體，陰極焊墊連接于P型半導(dǎo)體其中之一，以及陽極焊墊連接于N型半導(dǎo)體其中之一。

在一些實(shí)施例中，第一鋁合金板及第二鋁合金板的材料是鋁碳銅合金、鋁錳合金、鋁鎂合金、鋁鎂硅合金、鋁銅合金或鋁鋅合金，而第一金屬邏輯線路層及該第二金屬邏輯線路層是銅鎳金共晶線路、銅鎳錫共晶線路、銅銀錫共晶線路、鎳金共晶線路、鎳銀共晶線路、銀膠線路、碳膠線路、銅膠線路、石墨烯線路或銅線路所形成。