[發明專利]一種柔性硒化銀基熱電器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202210293117.8
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN115064636A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 劉艷;張騏昊;張可憶;王連軍;周蓓瑩;鄭琦;江莞
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H01L35/02
• 分類號: H01L35/02;H01L35/16;H01L35/32;H01L35/34;B82Y30/00;B82Y40/00;B41M5/00;B41M7/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達

1.一種柔性熱電器件，其特征在于，所述熱電器件包括：柔性基底、含無機半導體硒化銀基熱電材料作為熱電臂、導電墨水作為電極；其中所述含無機半導體硒化銀基熱電材料熱電臂通過噴墨打印在柔性基底上，熱電臂之間通過導電墨水電極連接。

2.一種柔性熱電器件的制備方法，包括：

(1)將硒化銀納米材料和分散劑混合，超聲處理，得到硒化銀墨水；

或將硒化銀墨水和銀墨水混合，得到復合墨水；

(2)柔性基底作為接收基底，將步驟(1)的硒化銀墨水或復合墨水進行噴墨打印，并在柔性基底上形成熱電臂，真空干燥，得到含硒化銀基預制熱電臂；

(3)以導電墨水為打印墨水，在含硒化銀基預制熱電臂上進行噴墨打印，形成導電墨水電極并連接熱電臂，得到含硒化銀基預制熱電器件；

(4)將含硒化銀基預制熱電器件進行真空干燥，還原氣氛熱處理，得到柔性熱電器件。

3.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中硒化銀納米材料具體為：硒源和銀源作為反應物，再選用表面活性劑、溶劑和還原劑混合均勻，通過化學溶液法獲得硒化銀基納米粉體。

4.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中硒化銀納米材料粒徑≤450nm；所述分散劑為乙二醇、無水乙醇或丙三醇；所述分散劑相對于硒化銀基納米粉體的質量百分比為0.1％～5％；復合墨水中銀墨水相對于硒化銀墨水的質量百分比為0.5％～60％；超聲處理時間為40～150min。

5.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述噴墨打印的工藝參數為：基板溫度為40～60℃，噴頭溫度為30～50℃，墨滴間距為10～25μm。

6.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中柔性基底為對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、紙質基底中的一種；熱電臂尺寸為長0.1～30mm，寬0.1～20mm，熱電臂之間的間距為0.1～5mm，熱電臂個數不小于1。

7.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中導電墨水為導電銀墨水或導電銅墨水。

8.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中噴墨打印的工藝參數為：基板溫度為40～60℃，噴頭溫度為30～60℃，墨滴間距為40～70μm；所述連接為電極將含硒化銀基熱電臂依次首尾相連實現電串聯。

9.根據權利要求2所述制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中真空干燥溫度為40～70℃，時間為6～12h；還原氣氛熱處理為還原氣氛為氬氫混合氣，其組成為體積百分含量5％的氫氣和體積百分含量95％的氬氣，熱處理溫度為200～450℃，升溫速率為1～10℃/min，保溫時間為10～120min。

10.一種權利要求1所述柔性熱電器件在廢熱收集、局部控溫、電子皮膚或可穿戴電子設備中的應用。