[發明專利]一種新型拓撲結構的溫差熱電器件

在審

• 申請號: 202110930007.3
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113644188A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 徐菊;余典儒
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01L35/08
• 分類號: H01L35/08;H01L35/32
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 董領遜

本發明公開一種新型拓撲結構的溫差熱電器件，包括：兩個絕緣基板、熱電對、焊層以及導流片和或導流柱；所述電熱對固定在兩個所述絕緣基板中間，所述導流片和或導流柱固定在所述絕緣基板上，所述焊層設置在所述熱電對的兩端，用于連接所述熱電對和所述導流片和或導流柱。本發明能夠使導流片和或導流柱越過絕緣基板直接與外部系統相接觸，提高導熱效率，提升熱電制冷器件的性能。

本申請要求于2021年07月14日提交中國專利局、申請號為202110793132.4、發明名稱為“一種新型拓撲結構的溫差熱電器件”的中國專利申請的優先權，其全部內容通過引用結合在本申請中。

技術領域

本發明涉及熱電發電和制冷技術領域，特別是涉及一種新型拓撲結構的溫差熱電器件。

背景技術

隨著科學技術的發展，人類活動消耗了大量的化石燃料，引發了全球變暖、氣候變化、臭氧層空洞、酸雨等嚴重的環境問題，因此迫切需要對替代能源、清潔能源的研究。熱電器件是一種利用塞貝克效應和帕爾貼效應將電能和熱能直接轉換的換能器件，有熱電發電器件和熱電制冷器件兩種。與傳統的壓縮機與發電機相比，熱電器件不需要移動設備、結構緊湊、可靠性高、壽命長，并不斷向著微型化發展，可以與微型芯片集成，在微型電子器件的熱管理上及汽車余熱利用等領域具有極大的應用前景。目前最常使用的熱電制冷器件結構就是在將熱電對的冷接頭和熱接頭固定在不同的兩個絕緣基板上，再將基板與熱沉以及需要制冷的系統相連。但由于接觸效應，這種多層結構的不同材料之間存在的接觸電阻和接觸熱阻會極大影響器件的性能。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種新型拓撲結構的溫差熱電器件，用以提高熱電器件的性能。

為實現上述目的，本發明提供了一種新型拓撲結構的溫差熱電器件，包括：兩個絕緣基板、熱電對、焊層以及導流片和或導流柱；所述電熱對固定在兩個所述絕緣基板中間，所述導流片和或導流柱固定在所述絕緣基板上，所述焊層設置在所述熱電對的兩端，用于連接所述熱電對和所述導流片和或導流柱。

可選地，兩個絕緣基板上均設有通孔，所述導流片和或導流柱穿過所述通孔與所述焊層連接。

可選地，兩個所述絕緣基板中只有一個絕緣基板設有通孔。

可選地，所述熱電對包括p型熱電粒子、n型熱電粒子和金屬電極層，所述金屬電極層設置在p型熱電粒子和n型熱電粒子表面，所述p型熱電粒子和所述n型熱電粒子交替排列在兩個所述絕緣基板之間。

可選地，所述絕緣基板的材料為陶瓷材料或塑料材料，所述陶瓷材料包括：AlN、Al₂O₃和Si₃N₄。

可選地，所述絕緣基板的厚度為10um～1mm。

可選地，所述導流片和或導流柱的材料為Cu、Mo或Al。

可選地，所述導流片的厚度為0.1um～1mm。

可選地，所述導流片和或導流柱上涂覆有絕緣導熱層。

可選地，所述導流片和或導流柱的表面鍍有Ni、Co、Pd、Au、Ag、Sn的一種或多種金屬的薄膜材料。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

本發明提供了的一種新型拓撲結構的溫差熱電器件，包括：兩個絕緣基板、熱電對、焊層以及導流片和或導流柱；所述電熱對固定在兩個所述絕緣基板中間，所述導流片和或導流柱固定在所述絕緣基板上，所述焊層設置在所述熱電對的兩端，用于連接所述熱電對和所述導流片和或導流柱。本發明能夠使導流片和或導流柱越過絕緣基板直接與外部系統相接觸，提高導熱效率，提升熱電制冷器件的性能。

說明書附圖