CN107290638A - 一种多功能热电器件测试系统 - Google Patents
一种多功能热电器件测试系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107290638A CN107290638A CN201710449271.9A CN201710449271A CN107290638A CN 107290638 A CN107290638 A CN 107290638A CN 201710449271 A CN201710449271 A CN 201710449271A CN 107290638 A CN107290638 A CN 107290638A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fine copper
- thermo
- electric device
- blocks
- semiconductor chilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 238000011056 performance test Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2601—Apparatus or methods therefor
Abstract
本发明属于热电器件测试技术领域,具体为一种多功能热电器件测试系统。本发明测试系统包括:两块纯铜板、半导体制冷片、散热器、电子负载仪和温控仪;待测热电器件置于上下两块纯铜板之间;两块纯铜板通过两侧的螺杆连接,间距可调节;半导体制冷片用于对纯铜板加热或制冷,使上下两块纯铜板形成温差,散热器用于对半导体制冷片提供散热;电子负载仪测量热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等;温控仪用于控制半导体制冷片的发热量或制冷量,从而控制上下两块纯铜板的温度,实现热电器件的两端温差稳定。本发明适用于无机热电器件和有机柔性热电器件的性能测试;方便样品的安放和取出,并具有高精度的特点。
Description
技术领域
本发明属于热电器件测试技术领域,具体涉及一种多功能热电器件测试系统。
背景技术
热电材料是一种可实现热能与电能直接相互转换的功能材料,其性能主要通过无量纲热电优值ZT来评价, 它与材料的Seebeck系数S,电导率σ,热导率κ和绝对温度T相关,表达式为:ZT = S 2 σT/κ,由于材料的Seebeck系数S,电导率σ和热导率κ都与材料本身的能带结构和载流子浓度有关。通过材料成分的调控,在一定程度上可优化材料的热电性能,而降低材料的热导率是提高热电优值ZT的有效途径之一。
热电材料分为p–型和n–型,由这两种材料串联可制备热电器件,该热电器件可用于制冷和发电。其性能测试主要包括开路电压、短路电流、输出功率等。传统的热电器件测试系统只局限于无机热电器件的测试,功能单一,不便用于有机柔性热电器件的性能测量。综上所述,现有的热电器件测试系统,都是功能单一,不具备多用途测试功能。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种多功能热电器件测试系统,该系统既可用于无机热电器件的性能测试,同时也可用于有机柔性热电器件的性能测试。
本发明提供的多功能热电器件测试系统,包括:两块纯铜板、半导体制冷片、散热器、电子负载仪和温控仪;其中,两块纯铜板通过两侧的螺杆连接,两侧的螺杆可以调节两块纯铜板之间的距离,同时,螺杆与纯铜板之间具有间隙,以减小螺杆与纯铜板之间的热传导;纯铜板与两侧的螺杆之间置有多层陶瓷垫片,形成多层界面可增加界面热阻,以减少两块纯铜板之间的热传导,有利于两块纯铜板独立控温;纯铜板导热良好,有利于保持自身温度均匀;半导体制冷片用于对纯铜板加热或制冷,使上下两块纯铜板形成温差,散热器用于对半导体制冷片提供散热;待测的热电器件置于上下两块纯铜板之间;热电器件的引线接到电子负载仪;电子负载仪测量热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等;温控仪与半导体制冷片连接,用于控制半导体制冷片的发热量或制冷量,从而控制上下两块纯铜板的温度,实现热电器件的两端温差稳定,有利于热电器件产生稳定的开路电压、短路电流、输出功率等。
本发明中,所述的热电器件可以是无机热电器件或有机柔性热电器件。
本发明具有以下优点:
1、本发明适用于无机热电器件的性能测试,同时也可用于有机柔性热电器件的性能测试;
2、本发明通过两块可独立调节的纯铜板,可有效调节测量距离,方便样品的安放和取出;同时可方便测量不同尺寸的热电器件;纯铜板导热良好,有利于保持自身温度均匀,从而使测量结果更加准确;
3、本发明通过纯铜板与两侧的螺杆之间置有的多层陶瓷垫片,形成多层界面可增加界面热阻,从而减少两块纯铜板之间的热传导,有利于两块纯铜板独立控温;
4、本发明用于有机柔性热电器件性能的测量时,具有高精度的特点。
附图说明
图1是本发明的热电器件测试系统用于无机热电器件测试的示意图。
图2是本发明的热电器件测试系统用于有机柔性热电器件测试的示意图。
图中标号:1为纯铜板,2为螺杆,3为陶瓷垫片,4为螺帽,5为半导体制冷片,6为散热器,7为热电器件,8为电子负载仪,9为温控仪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示,本发明包括纯铜板1、螺杆2、陶瓷垫片3、螺帽4,半导体制冷片5对纯铜板1加热或制冷,使上下两块纯铜板1形成温差,散热器6对半导体制冷片5提供散热。待测的无机热电器件7置于上下两块纯铜板1之间。无机热电器件的引线接到电子负载仪8,温控仪9控制半导体制冷片5的发热量或制冷量从而控制上下两块纯铜板1的温度,从而实现热电器件的两端温差稳定,无机热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等可通过电子负载仪8测量得到。
如图2所示,本发明包括纯铜板1、螺杆2、陶瓷垫片3、螺帽4,半导体制冷片5对纯铜板1加热或制冷,使上下两块纯铜板1形成温差,散热器6对半导体制冷片5提供散热。待测的有机柔性热电器件7贴在上下两块纯铜板1之间。有机柔性热电器件的引线接到电子负载仪8,温控仪9控制半导体制冷片5的发热量或制冷量从而控制上下两块纯铜板1的温度,从而实现热电器件的两端温差稳定,有机柔性热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等可通过电子负载仪8测量得到。
本发明不局限于上述实施方式。
Claims (2)
1.一种多功能热电器件测试系统,其特征在于,包括:两块纯铜板、半导体制冷片、散热器、电子负载仪和温控仪;其中,待测的热电器件置于上下两块纯铜板之间;两块纯铜板通过两侧的螺杆连接,两侧的螺杆可以调节两块纯铜板之间的距离,同时,螺杆与纯铜板之间具有间隙,以减小螺杆与纯铜板之间的热传导;纯铜板与两侧的螺杆之间置有多层陶瓷垫片,形成多层界面可增加界面热阻,从以减少两块纯铜板之间的热传导;半导体制冷片用于对纯铜板加热或制冷,使上下两块纯铜板形成温差,散热器用于对半导体制冷片提供散热;热电器件的引线接到电子负载仪;电子负载仪用于测量热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等;温控仪与半导体制冷片连接,用于控制半导体制冷片的发热量或制冷量,从而控制上下两块纯铜板的温度,实现热电器件的两端温差稳定。
2.根据权利要求1所述的多功能热电器件测试系统,其特征在于,所述的热电器件是无机热电器件或有机柔性热电器件。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710449271.9A CN107290638A (zh) | 2017-06-14 | 2017-06-14 | 一种多功能热电器件测试系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710449271.9A CN107290638A (zh) | 2017-06-14 | 2017-06-14 | 一种多功能热电器件测试系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107290638A true CN107290638A (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=60096423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710449271.9A Pending CN107290638A (zh) | 2017-06-14 | 2017-06-14 | 一种多功能热电器件测试系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107290638A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107655959A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-02 | 浙江大学 | 一种电极温度可控的热电化学电池试验台及其方法 |
CN108152617A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-12 | 河北科技大学 | 测量热电模块最大输出功率的方法、装置及终端设备 |
CN109708781A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-05-03 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种低热容动态量热计及其使用方法 |
CN111596162A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-08-28 | 中国核动力研究设计院 | 基于温差式热电转换的集成热电器件实验装置和方法 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN200997212Y (zh) * | 2006-11-20 | 2007-12-26 | 浙江天煌科技实业有限公司 | 半导体制冷实验装置 |
CN102305807A (zh) * | 2011-05-25 | 2012-01-04 | 清华大学 | 一种测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法 |
CN202837214U (zh) * | 2012-07-26 | 2013-03-27 | 国家纳米科学中心 | 热电材料测试样品座及其热电性能测量装置 |
CN203011995U (zh) * | 2012-12-28 | 2013-06-19 | 国家纳米科学中心 | 一种测量平面型薄膜热电器件开路电压的系统 |
CN103323780A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-25 | 南京航空航天大学 | 一种温差材料热电转换性能测试系统及方法 |
CN104635038A (zh) * | 2013-11-15 | 2015-05-20 | 江苏天宇光伏科技有限公司 | 一种采用电子负载仪测量电池板小组件的方法 |
CN104701449A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-06-10 | 国家电网公司 | 一种柔性热电薄膜器件 |
CN105116008A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-02 | 宁波江东晟利工业产品设计有限公司 | 基于完成对不同厚度待测样品导热系数的测量的系统组件 |
CN204882430U (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-16 | 宁波工程学院 | 一种不良导体导热系数测量装置 |
CN105149576A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-16 | 复旦大学 | 一种热电材料快速成型的3d打印方法 |
CN105203940A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种热电元件可靠性评价系统及方法 |
CN105870314A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-17 | 桂林电子科技大学 | 一种柔性硅基纳米薄膜热电器件 |
CN106353696A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-01-25 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种开关电源效率测试系统和方法 |
CN206863166U (zh) * | 2017-06-14 | 2018-01-09 | 复旦大学 | 一种多功能热电器件测试系统 |
-
2017
- 2017-06-14 CN CN201710449271.9A patent/CN107290638A/zh active Pending
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN200997212Y (zh) * | 2006-11-20 | 2007-12-26 | 浙江天煌科技实业有限公司 | 半导体制冷实验装置 |
CN102305807A (zh) * | 2011-05-25 | 2012-01-04 | 清华大学 | 一种测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法 |
CN202837214U (zh) * | 2012-07-26 | 2013-03-27 | 国家纳米科学中心 | 热电材料测试样品座及其热电性能测量装置 |
CN203011995U (zh) * | 2012-12-28 | 2013-06-19 | 国家纳米科学中心 | 一种测量平面型薄膜热电器件开路电压的系统 |
CN103323780A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-25 | 南京航空航天大学 | 一种温差材料热电转换性能测试系统及方法 |
CN104635038A (zh) * | 2013-11-15 | 2015-05-20 | 江苏天宇光伏科技有限公司 | 一种采用电子负载仪测量电池板小组件的方法 |
CN104701449A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-06-10 | 国家电网公司 | 一种柔性热电薄膜器件 |
CN105116008A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-02 | 宁波江东晟利工业产品设计有限公司 | 基于完成对不同厚度待测样品导热系数的测量的系统组件 |
CN204882430U (zh) * | 2015-07-22 | 2015-12-16 | 宁波工程学院 | 一种不良导体导热系数测量装置 |
CN105149576A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-16 | 复旦大学 | 一种热电材料快速成型的3d打印方法 |
CN105203940A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-30 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种热电元件可靠性评价系统及方法 |
CN105870314A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-17 | 桂林电子科技大学 | 一种柔性硅基纳米薄膜热电器件 |
CN106353696A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-01-25 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种开关电源效率测试系统和方法 |
CN206863166U (zh) * | 2017-06-14 | 2018-01-09 | 复旦大学 | 一种多功能热电器件测试系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
CHENG-HOW WANG ETC.: "Thermoelectric properties of inorganic/organic hybrid thin-film with various ZnO nanostructures embedded in PMMA", 2016 IEEE 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY (IEEE-NANO), pages 819 - 823 * |
李蒙等: "热电材料的应用、研究及性能测试进展", 理化检验, vol. 49, pages 27 - 34 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107655959A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-02 | 浙江大学 | 一种电极温度可控的热电化学电池试验台及其方法 |
CN108152617A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-12 | 河北科技大学 | 测量热电模块最大输出功率的方法、装置及终端设备 |
CN108152617B (zh) * | 2017-12-15 | 2020-05-26 | 河北科技大学 | 测量热电模块最大输出功率的方法、装置及终端设备 |
CN109708781A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-05-03 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种低热容动态量热计及其使用方法 |
CN111596162A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-08-28 | 中国核动力研究设计院 | 基于温差式热电转换的集成热电器件实验装置和方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107290638A (zh) | 一种多功能热电器件测试系统 | |
Li et al. | Fabrication and characterization of thermoelectric power generators with segmented legs synthesized by one-step spark plasma sintering | |
Zhu et al. | Experimental study of a thermoelectric generation system | |
Faraji et al. | Design of a compact, portable test system for thermoelectric power generator modules | |
CN107607849A (zh) | 热电器件发电性能测试装置及方法 | |
CN206863166U (zh) | 一种多功能热电器件测试系统 | |
Hwang et al. | More than half reduction in price per watt of thermoelectric device without increasing the thermoelectric figure of merit of materials | |
JP2004296959A (ja) | 熱電素子性能評価装置および熱電素子の性能評価方法 | |
Luo et al. | Realizing ultrahigh ZT value and efficiency of the Bi2Te3 thermoelectric module by periodic heating | |
CN111337535A (zh) | 一种热管传热性能测试装置及其测试方法 | |
CN111124003A (zh) | 一种功率模块的降温系统、方法及计算机可读存储介质 | |
Wojciechowski et al. | Performance characterization of high-efficiency segmented Bi2Te3/CoSb3 unicouples for thermoelectric generators | |
CN109387711B (zh) | 一种温差发电模块性能实验装置及实现方法 | |
Mirhosseini et al. | Effect of thermal cycling on zinc antimonide thin film thermoelectric characteristics | |
Dhawan et al. | Independent determination of Peltier coefficient in thermoelectric devices | |
CN108987559A (zh) | 一种基于石墨烯材料的集成电路热管理系统 | |
TW201510519A (zh) | 熱電模組性質測量系統及其測量方法 | |
CN209486178U (zh) | 一种高热电转换效率的功率传感器 | |
Korzhuev et al. | Use of the Harman technique for figure of merit measurements of cascade thermoelectric converters | |
Boldrini et al. | Investigation of pulsed thermoelectric performance by impedance spectroscopy | |
Schuler et al. | Versatile four-leg thermoelectric module test setup adapted to a commercial sample holder system for high temperatures and controlled atmospheres | |
Kadhim et al. | Chalcogen-based thermoelectric power generation device using p-type Bi0. 4Sb1. 6Se2. 4Te0. 6 and n-type Bi2Se0. 6Te2. 4 prepared by solid-state microwave synthesis | |
CN110132438A (zh) | 适用于腐蚀性流体管道的温度测量仪 | |
CN109272835A (zh) | 温差发电实验装置 | |
CN215218985U (zh) | 一种热电发电器件效率测量装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |