[發明專利]一種類自支撐柔性無機熱電薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202310461724.5
• 申請日: 2023-04-23
• 公開（公告）號: CN116367688A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 鄭壯豪;吳博;陳躍星;梁廣興;范平
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H10N10/01
• 分類號: H10N10/01;H10N10/852
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉

本發明涉及能源材料技術領域，尤其涉及一種類自支撐柔性無機熱電薄膜及其制備方法，制備方法包括步驟：在鹽類襯底表面制備熱電薄膜；在熱電薄膜表面旋涂有機物襯底，得到含有類自支撐襯底的熱電薄膜；將含有類自支撐襯底的熱電薄膜浸漬在水中，待鹽類襯底溶解后得到類自支撐柔性無機熱電薄膜。利用鹽類襯底具有一定支撐作用且易溶解于水的特性，作為制備熱電薄膜的襯底，然后通過水將鹽類襯底溶解，得到具有柔韌性較好的類自支撐柔性無機熱電薄膜；同時，該方法制備成本低，容易制作制冷器件，更容易實現產業化推廣。并且，易于控制薄膜成分和薄膜生長方式，所制備的薄膜質量好，可靠性高，易重復，薄膜體積較小。

技術領域

本發明涉及能源材料技術領域，尤其涉及一種類自支撐柔性無機熱電薄膜及其制備方法。

背景技術

熱電材料能夠實現熱能和電能的相互轉換，隨著當今可穿戴設備及器件小型化、微型化的快速發展，人們對能夠持續穩定可靠提供電能的柔性能源器件的需求愈加廣闊；而且熱電材料在能夠提供電能的基礎上，可以實現為器件散熱等功能，對提升微型電子器件性能和小型制冷器的發展提供了可能。

以往的熱電薄膜要與載體融合制成器件，承載體會對薄膜器件造成一些影響，在一定程度上影響器件性能，無法滿足器件工作要求；對于一些微型化的電子元器件，因為薄膜固定在載體上，體積較大，且柔韌性較差，無法用于可穿戴產品，限制了熱電薄膜的應用前景。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種類自支撐柔性無機熱電薄膜及其制備方法，旨在解決現有熱電薄膜體積較大且柔韌性較差的問題。

本發明的技術方案如下：

一種類自支撐柔性無機熱電薄膜的制備方法，包括步驟：

提供鹽類襯底；

在所述鹽類襯底表面制備熱電薄膜；

在所述熱電薄膜表面制備有機物襯底，得到含有類自支撐襯底的熱電薄膜；

將所述含有類自支撐襯底的熱電薄膜浸漬在水中，待所述鹽類襯底溶解后得到類自支撐柔性無機熱電薄膜。

所述的類自支撐柔性無機熱電薄膜的制備方法，其中，所述鹽類襯底的材質選自鈉鹽、鉀鹽、硝酸鹽、銨鹽、小蘇打中的一種。

所述的類自支撐柔性無機熱電薄膜的制備方法，其中，所述熱電薄膜包括Sb₂Te₃薄膜、SnSe薄膜、Bi₂Te₃薄膜、Cu₂Se薄膜中的一種。

所述的類自支撐柔性無機熱電薄膜的制備方法，其中，所述有機物襯底的材質包括Su-8-2002光刻膠、AZ?P4620、SPR220中的一種。

所述的類自支撐柔性無機熱電薄膜的制備方法，其中，在所述鹽類襯底表面制備熱電薄膜的方法包括物理氣相沉積、單質共濺射、合金靶濺射、單質共蒸發、化合物蒸發、化學反應合成中的一種。

所述的類自支撐柔性無機熱電薄膜的制備方法，其中，所述類自支撐柔性無機熱電薄膜為類自支撐柔性Sb₂Te₃薄膜，制備方法包括步驟：

在NaCl襯底上鍍Sb薄膜；

在玻璃襯底上鍍Te薄膜；

將所述Sb薄膜和所述Te薄膜進行加熱貼合處理，得到具有NaCl襯底的Sb₂Te₃薄膜；