CN108281541A - 可预成型的热电器件及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了可预成型的热电器件及其制备方法，是在热端柔性基板和冷端柔性基板上分别设置图形化电极，然后将由多个交错且呈间隔排列组合的N型和P型半导体热电单元构成的热电元件之一端面与热端柔性基板上电极连接，再将热端柔性基板的另一表面与热源外表面贴合固定而使热端柔性基板预成型为与热源外表面适配的形状，然后将冷端柔性基板上电极与N型和P型半导体热电单元另一端面连接，而使N型和P型半导体热电单元构成电串联、热并联结构，同时冷端柔性基板形成与热端柔性基板一致的形状。本发明提供的可预成型的热电器件，由温度变化而产生的热应力小，与热源的结合较好，便于各种不同形式的热源的利用，且结构简单，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于热电转换技术领域，尤其涉及一种可预成型的热电器件及制备方法。
背景技术
目前，许多工业和交通运输过程中伴随着大量的废热产生，对地表的温度及环境有着很大的影响。随着对环境友好可再生能源的追求，废热温差发电将会使热电转换材料微器件对整个社会资源的重复利用和节约资源产生深远的意义。热电器件研究及应用对于合理有效利用能源和资源，更好地保护环境，符合人类可持续发展战略。由于这种热电发电装置可以灵活利用各种不同形式的热能，包括低温热源，只要存在温差，即可利用。因此利用热电材料温差发电既可以大大节约资源，减少污染，还可带来可观的经济效益。
热电转换技术是将热能转换为电能，具有清洁无污染、无机械振动、可靠性高等优点。近年来热电转换作为环境友好的新能源技术，在国内外受到广泛关注与研究。其在工业余热、太阳能的红外热源、沙漠的地表热量、汽车尾气废热利用等领域具有非常广阔的应用前景。
传统的热电器件是将交替排列的N型和P型热电元件集成在两个平行的陶瓷基板之间。然而，目前大量的汽车尾气废热，工业余热的热源皆为圆柱状，直角状等曲面形热源，陶瓷基板的不可弯曲特性，使得传统热电器件不能完全附着于热源上，热接触效果较差，不适用于非平行热源的利用。
为改善热源的有效利用，国内外报道了一些环形的热电器件，利用扇形的N型和P型热电元件交替组合构成圆环状器件，或利用圆环状热电元件沿轴向排列组成环状热电器件等。然而，上述环形热电器件在制造及应用过程中存在许多问题：环形热电器件加工制造过程复杂，制造过程中产生的热应力不易消除，各热源表面弯曲形状各异，不合适规模化生产(不同尺寸的热源需要不同尺寸的材料与不同的制备工艺)等；因此该领域急需开发一种新的可以利用不同形状的热源，同时便于生产、具有优良性能的热电器件。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，首先提供了一种可预成型的热电器件，与热源的结合较好，便于各种不同形式的热源的利用，且结构简单，成本低廉。
本发明提供的可预成型的热电器件包括：
热电元件，包括多个交错且呈间隔排列组合的N型半导体热电单元和P型半导体热电单元；
热端柔性基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应的第二电极，所述第二电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的一端面对应连接，所述热端柔性基板的另一相对的表面通过与热源模型外表面的贴合固定而使所述热端柔性基板预成型为与所述热源外表面适配的形状；
冷端柔性基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应、且相对所述第二电极错位排列的第一电极，所述第一电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的另一端面对应连接而使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元构成电串联、热并联结构，且使所述冷端柔性基板形成与所述热端柔性基板一致的形状。
作为本发明可预成型的热电器件可选的结构，所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板采用聚酰亚胺柔性材料制成。
作为本发明可预成型的热电器件可选的结构，
所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元采用Bi2Te3、MgSi2、Mg3Sb2、GeSi、PbTe或CoSb3材料制成；或者是采用half-hesuler或有机热电材料制成。
作为本发明可预成型的热电器件可选的结构，所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元与所述第二电极和所述第一电极连接的表面设有隔离层。
进一步地，所述隔离层为Ni、Co、Fe、In、Pt、Ag、Au、Ti或Zn中任一种单质的金属层，或上述两种及两种以上金属组成的合金层。
作为本发明可预成型的热电器件可选的结构，所述N型和所述P型半导体热电单元尺寸为长0.1-5mm，宽0.1-5mm，高0.05-5mm。
本发明还提供了上述可预成型的热电器件的制备方法，包括下述步骤：
将N型半导体热电材料片和P型半导体热电材料片按尺寸切割形成一定规格的热电单元；
根据热电元件的尺寸和热源的尺寸设计热端柔性基板和冷端柔性基板尺寸，并分别在所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板上的一表面制备图形化的第二电极和第一电极且使所述第一电极相对所述第二电极错位排列；
将具有多个与所述第二电极对应的小孔的网格置于所述热端柔性基板之具有第二电极的表面上，然后将多个所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元交替排列放置于所述网格内，并使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的一端面与所述第二电极对应连接且固定于所述热端柔性基板上，再将网格移除；
将连接有所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元之所述热端柔性基板的另一表面与热源外表面相同的模型底座贴合固定，使所述热端柔性基板预成型为与所述模型底座之贴合面相同的形状；
将所述冷端柔性基板上的所述第一电极与所述热端柔性基板上的多个所述N型半导体热电单元和P型半导体热电单元之另一端面对应连接，使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元形成电串联、热并联结构并夹设于所述冷端柔性基板和所述热端柔性基板之间；
所述冷端柔性基板形成与所述热端柔性基板一致的形状后将所述模型底座移除。
作为本发明可预成型的热电器件制备方法可选的步骤，各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元可通过焊接方式与所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板连接固定。
作为本发明可预成型的热电器件制备方法可选的步骤，在各所述N型半导体热电单元和P型半导体热电单元固定连接于所述热端柔性基板之步骤中，是将网格覆设在所述热端柔性基板上，并在所述网格小孔内滴加焊料于第二电极上，然后将所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元放入所述网格中，加热至170℃—180℃进行焊接，冷却后将所述网格移除。
作为本发明可预成型的热电器件制备方法可选的步骤，在所述冷端柔性基板上的所述第一电极与所述热端柔性基板上的多个所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元连接的步骤中，是将网格覆设在所述冷端柔性基板上，然后在所述第一电极上滴加焊料，再使所述第一电极相对所述第二电极错位后与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元焊接。
本发明提供的可预成型的热电器件，是由较小片状的热电材料单元组合构成，与现有的热电器件相比，由温度变化而产生的热应力小，无复杂的整体热电元件加工，简化了器件的加工制备工艺，且大大提高了器件工作的稳定性。本发明采用的柔性基底，既可按照热源的形状预成型，与热源的结合较好，便于各种不同形式的热源的利用，不仅可以根据需要在生产和加工过程中预成型为热源所需要的形状，以实现工业化批量生产的需要，而且还可根据现场需要即时变形为各种不同的形状，因而具有非常广泛的使用范围。同时，柔性基板还可作为热电元件的载体，可显著提高热电器件和热源的热交换效率，还可有效保护热电元件，防止了工作过程中的污染与机械损坏，延长了器件的使用寿命。
采用本发明制备方法制作的可预成型的热电器件，与现有的器件制备工艺契合度较高，不需要复杂的加工设备和模具，制作过程简单，时间短，成本低廉，易于实现，热加工应力小，能够较好的保证各构件机械性能，且易于对现有的加工技术改进革新，具有非常高的推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的可预成型的热电器件的结构实施例示意图；
图2为本发明提供的热端柔性基板及热电单元排布结构实施例示意图；
图3为本发明提供的冷端柔性基板及热电单元排布结构实施例示意图；
图4a-4d为本发明提供的可预成型的热电器件的结构实施例制备流程图；
图5为本发明提供的实施例之焊接尺寸示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本发明实施例中的“长度方向”、“宽度方向”、“上”、“下”、“内”、“外”、“一表(端)面”或“另一表(端)面”等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，或者是基于附图展示的位置而参考的，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不应该认为是具有限制性的。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参见图1-图3，本发明提供了一种可预成型为弧形的热电器件实施例结构，包括冷端柔性基板1、热端柔性基板3和热电元件5，所述热电元件5包括多个采用热电材料片切割形成的统一规格尺寸的N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52，所述N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52成对设置，且相互交错呈间隔排列，可同时纵向交错和横向交错间隔排列，排列后组合构成热电元件5，且沿其长度或宽度方向形成间隔相对的第一端面54和第二端面53；所述热端柔性基板3其中的一表面31具有多个形成区域，可形成图形化区域布局的多个具有一定间隔的第二电极4(参见图2)，各所述第二电极4与每一对N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的排列方式相适配，且略大于每一对N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52组合后的尺寸。所述第二电极4固定于热端柔性基板3后，其向外的表面41与N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52上的第一端面54对位连接固定，即每一对排列后的N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52分别对应贴合固定在第二电极4之表面41上。同时设置一与热源外表面形状相同的模型底座(未图示)，然后将热端柔性基板3的另一表面32(不具有第二电极4的表面)与该模型底座外表面贴合固定。由于热端柔性基板3具有可塑的柔性，热端柔性基板3之另一表面32便可预成型为与模型底座外表面相吻合的弧形，相应地，载有多个N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52热端柔性基板3亦同时形成与热源外表面一致的形状。同时，所述冷端柔性基板1的表面11上亦具有多个形成区域，可形成图形化区域布局的多个具有一定间隔的第一电极2，用以连接热电元件5的第二端面53，且第一电极2相对上述第二电极4于一个N型半导体热电单元51或P型半导体热电单元52错位排列。同样地，各第一电极2略大于每一对N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52组合后的尺寸，亦通过其向外的表面21与N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的第二端面53对位固定连接。由于冷端柔性基板1也具有可塑之柔性，故与热电元件5连接后，也形成了与热端柔性基板3一致的形状，且由于第一电极2相对于第二电极4错位排列，故可使各N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52之间形成电串联、热并联连接结构，从而使本发明热电器件预成型为可与热源外表面形状适配的结构。
从上述预成型的热电器件结构可以看到，本发明热电元件是由多个较小的热电单元组合连接构成，与现有的某些环状热电器件相比，本发明热电单元只需将热电材料切割加工成规格统一的结构尺寸即可，不需要采用复杂的热电元件成型设备加工或是将热电元件加工制成与热源匹配的形状，使热电器件的加工制备工艺大大简化，成本低廉，且由于热电单元结构简单，由温度变化而产生的热应力小，从而大大提高了器件工作的稳定性。进一步地，由于热电单元单片的规格尺寸小，可根据需要设计排列组合即可，方便与冷端柔性基板1和热端柔性基板3连接，且有利于冷端柔性基板1和热端柔性基板3的成型。同时，冷端柔性基板1和热端柔性基板3采用柔性材料制成，可按照热源的形状预成型，与热源外表面适配性非常强，还可作为热电元件的载体，有效固定热电元件，还可有效保护热电元件，防止工作过程中的污染与机械损坏，延长了器件的使用寿命。
本发明可按照热源的形状预成型为弧形，与热源的结合度较高，便于各种不同形式的热源的利用，能显著提高热电器件和热源的热交换效率。由于热电元件结构简单，与现有的器件制备工艺契合度较高，易于现有的加工技术改进革新。
本发明实施例结构中，所述热端柔性基板3和冷端柔性基板1均采用聚酰亚胺柔性材料制成，具有可弯曲性，热塑性好，高温达400℃以上不变形，且具有较高的绝缘性能，非常适于制作热电器件。可以理解地，所述的热端柔性基板3和冷端柔性基板1也可采用其他柔性材料制作，只要能够很好地承载热电元件5且能够具有良好的热塑性及热传导性能，皆是本发明的保护范围。
本发明实施例结构中，所述N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52均选用下述热电材料中的一种：如Bi2Te3、MgSi2、Mg3Sb2、PbTe、CoSb3或GeSi；或者是采用half-hesuler或有机热电材料等。将上述材料制成片状构件，然后切割成长0.1-5mm，宽0.1-5mm，高0.05-5mm的片状热电单元。所切割的N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52为最简单片状结构，规格尺寸小，便于加工，且在弯曲的热端柔性基板3和冷端柔性基板1上排布时能够达到较小的曲率半径，可适用于各种不同热源外形尺寸。
本发明实施例结构中，所述N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52之与第二电极4连接的第一端面54和与第一电极2连接的第二端面53设有隔离层(未图示)。该隔离层可为Ni、Co、Fe、In、Pt、Ag、Au、Ti或Zn中任一种单质的金属层，或上述两种及两种以上金属组成的合金层，优选镍层，其可通过喷涂、电镀或磁控溅射方式加工。镍金属的热导率和电导率都很高，性质稳定，有利于热传递，还适用于滴加焊料，便于与第二电极4和第一电极2固定连接，还可有效保护热电元件5，可防止焊料在高温下扩散进入热电元件5。可以理解地，所述的隔离层并不限于上述列出的材料，也可以采用其他方式形成，只要能够有利于N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52与第二电极4和第一电极2连接，能够与热电材料热膨胀系数匹配且有利于电和热传导即可。
参见图4a-图4d，本发明还提供了上述预弯曲成型为弧段的热电器件制备方法，包括下述步骤：
1)选取n/p型Bi2Te3、MgSi2、Mg3Sb2、PbTe、CoSb3或GeSi等热电材料片，或half-hesuler材料片，或有机热电材料片，然后根据热源外形尺寸按照长2mm，宽2mm，高1.6mm的尺寸切割形成片状的N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52。
该步骤可在电镀后进行，可在热电材料片上镀0.4-0.6mm厚的镍层，然后再切割成热电单元。
2)参见图4a，根据热电元件5的尺寸和热源的尺寸设计相应的冷端柔性基板1尺寸，并在冷端柔性基板1和热端柔性基板3上分别加工形成图形化的多个第一电极2和第二电极4，其中冷端柔性基板1具有与第一电极2贴合的表面11，第一电极2具有可与热电元件5之第二端面53贴合的向外的表面21；热端柔性基板3具有可与第二电极4贴合的表面31以及可与热源贴合的表面32，第二电极4具有可与热电元件5之第一端面54贴合的41。各第一电极2和第二电极4均呈间隔排列，且所述第一电极2相对第二电极4具有一个N型半导体热电单元51或P型半导体热电单元52的错位排列设置。
该步骤中，各第一电极2和第二电极4尺寸应略大于每一对N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52间隔组合后的尺寸，以保证每个第一电极2和第二电极4的尺寸能够完全覆盖每一对N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的间隔组合。
参见图5，本发明图示的具体的实施例中，根据热源的尺寸与热电元件5的尺寸设计相应的冷端柔性基板1：
再参见图1和图5，设定第二电极4和第一电极2断面长度相同，其长度尺寸t不变，t＝2.4mm，热源半径尺寸r1＝25mm，总周长L＝2πr＝157.08mm，热端柔性基板3的尺寸长度d1＝28mm，因此，每个热电器件对应的角度值θ＝d/(2πr1)＝64.17°。
由于热电器件附着在圆柱形热源上使用，N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的厚度h0为1.6mm，第一电极2和第二电极4厚度h2为0.05mm，热端柔性基板3厚度h1＝0.05mm因此冷端柔性基板1处的半径r2＝r1+h0+h1+2h2＝25+1.6+0.05+2×0.05＝26.75mm，冷端柔性基板1的尺寸长度d2＝(2πr2θ)/360＝29.96mm。
图示实施例中，冷端柔性基板1各第一电极2之间共有七个间隙(共有8个电极)，其中热端柔性基板3之第二电极4之间隙尺寸S1＝0.8mm，假定各电极部分尺寸t不变，t＝2.4mm，第一电极2到基板两端的边距尺寸b不变，b＝1.6mm。因此(尺寸不变部分)第一电极2与两边边距的总长度S＝8t+2c＝(2.4×8)+1.6×2＝22.4mm，(S为不变的基板与边距尺寸和)因此冷端柔性基板1之第一电极2的每个间隙尺寸为S2＝(d2-S)/7＝1.06mm，取1mm。
3)根据热端柔性基板3尺寸和加工一与第二电极4尺寸排列尺寸适配的不锈钢多孔钢网(未图示)，然后将网格覆盖于热端柔性基板3之第二电极4的表面41上，并在各小孔内滴加连接料(本实施例选用熔点为138℃的Sn42/Bi58焊料)于第二电极4上，然后将多个N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52交替排列放置于上述网格内，并使各N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的第一端面54与所述第二电极4贴合，利用红外加热器，加热至170℃—180℃进行焊接，使各N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52之第一端面54与第二电极4之表面41对应连接(见图4b)。当各N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52牢牢固定于热端柔性基板1上后，将网格移除。
该步骤主要是通过回流焊接方式使热端柔性基板3与N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的第一端面54连接。可以理解地，热端柔性基板3与N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的连接方式不仅仅限于焊接一种方式，只要能够保证热端柔性基板3与N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52可靠地连接且能够保证电、热传递性能即可。
4)制作一与热源外表面相同的模型底座(未图示)，然后将热端柔性基板3上的不含有所述N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的另一表面32与模型底座上与热源外表面相同的表面贴合，通过高温胶带或胶水粘接，使热端柔性基板3弯曲(见图4c)，使之预成型为与模型底座之贴合面相同的形状。
本步骤中，只要能够保证热端柔性基板3能够可靠地贴合热源模型后预成型而不回弹，两者之间的任何连接方式皆可。
5)将网格覆设在冷端柔性基板1上，使各小孔与第一电极2对应，然后在所述第一电极2上滴加熔点为138℃的Sn42/Bi58焊料，再将冷端柔性基板1弯曲后使第一电极2相对热端柔性基板3上第二电极4错位相对，N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52之第二端面53与第一电极2贴合，然后利用红外加热器，将焊料加热至170℃—180℃，使冷端柔性基板1与各N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52第二端面53焊接连接。连接后，N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52组合排列后夹设在冷端柔性基板1和热端柔性基板3之间，且每一行N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52通过第二电极4和第一电极2形成电串联结构，每一列形成热并联结构(见图4d)。
同样地，本步骤中，冷端柔性基板1与N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52的连接方式不仅仅限于焊接一种方式，只要能够保证冷端柔性基板1与N型半导体热电单元51和P型半导体热电单元52可靠地连接且能够保证电、热传递性能即可。
6)当冷端柔性基板1形成与热端柔性基板3一致的形状后，将模型底座移除，即完成热电器件的制作过程。
需要说明的是，上述图示实施例为本发明预成型弧形的热电器件制备过程，实际使用时，可根据热源结构选择多段热电器件组合贴附固定于热源外表面，可将热源外表面完全包覆，以得到废热源的最大利用，也可根据热源外表面周边与其他结构的关联而选择部分覆盖，非常方便。
由于本发明热电元件5采用尺寸规格较小的片状热电单元构成，与冷端柔性基板1和热端柔性基板3结合后易于成型，且还可根据热源的大小和形状采用多段组合模式，可形成各种形状，故本发明热电器件的形状不局限于上述实施例所述的圆弧形，也可以是直角形、多边形、圆锥形或其他异形热源等，通过组合方式覆盖于热源上，具有非常广泛的使用范围，能够满足各种不同热源的需要，对推动的资源的利用、降低环境污染有着十分重要的意义。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.可预成型的热电器件，其特征在于，包括：
热电元件，包括多个交错且呈间隔排列组合的N型半导体热电单元和P型半导体热电单元；
热端柔性基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应的第二电极，所述第二电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的一端面对应连接，所述热端柔性基板的另一相对的表面通过与热源模型外表面的贴合固定而使所述热端柔性基板预成型为与所述热源外表面适配的形状；
冷端柔性基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应、且相对所述第二电极错位排列的第一电极，所述第一电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的另一端面对应连接而使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元构成电串联、热并联结构，且使所述冷端柔性基板形成与所述热端柔性基板一致的形状。
2.如权利要求1所述的可预成型的热电器件，其特征在于，所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板采用聚酰亚胺柔性材料制成。
3.如权利要求1所述的可预成型的热电器件，其特征在于，所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元采用Bi2Te3、MgSi2、Mg3Sb2、GeSi、PbTe或CoSb3材料制成；或者是采用half-hesuler或有机热电材料制成。
4.如权利要求1所述的可预成型的热电器件，其特征在于，各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元与所述第二电极和所述第一电极连接的表面设有隔离层。
5.如权利要求4所述的可预成型的热电器件，其特征在于，所述隔离层为Ni、Co、Fe、In、Pt、Ag、Au、Ti或Zn中任一种单质的金属层，或上述两种及两种以上金属组成的合金层。
6.如权利要求1-5任一项所述的可预成型的热电器件，其特征在于，所述N型和所述P型半导体热电单元尺寸为长0.1-5mm，宽0.1-5mm，高0.05-5mm。
7.可预成型的热电器件制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
将N型半导体热电材料片和P型半导体热电材料片按尺寸切割形成一定规格的热电单元；
根据热电元件的尺寸和热源的尺寸设计热端柔性基板和冷端柔性基板尺寸，并分别在所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板上的一表面制备图形化的第二电极和第一电极且使所述第一电极相对所述第二电极错位排列；
将具有多个与所述第二电极对应的小孔的网格置于所述热端柔性基板之具有第二电极的表面上，然后将多个所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元交替排列放置于所述网格内，并使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的一端面与所述第二电极对应连接且固定于所述热端柔性基板上，再将网格移除；
将连接有所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元之所述热端柔性基板的另一表面与热源外表面相同的模型底座贴合固定，使所述热端柔性基板预成型为与所述模型底座之贴合面相同的形状；
将所述冷端柔性基板上的所述第一电极与所述热端柔性基板上的多个所述N型半导体热电单元和P型半导体热电单元之另一端面对应连接，使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元形成电串联、热并联结构并夹设于所述冷端柔性基板和所述热端柔性基板之间；
所述冷端柔性基板形成与所述热端柔性基板一致的形状后将所述模型底座移除。
8.如权利要求7所述的可预成型的热电器件制备方法，其特征在于，各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元通过焊接方式与所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板连接固定。
9.如权利要求8所述的可预成型的热电器件制备方法，其特征在于，在各所述N型半导体热电单元和P型半导体热电单元固定连接于所述热端柔性基板之步骤中，是将网格覆设在所述热端柔性基板上，并在所述网格小孔内滴加焊料于第二电极上，然后将所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元放入所述网格中，加热至170℃—180℃进行焊接，冷却后将所述网格移除。
10.如权利要求8所述的可预成型的热电器件制备方法，其特征在于，在所述冷端柔性基板上的所述第一电极与所述热端柔性基板上的多个所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元连接的步骤中，是将网格覆设在所述冷端柔性基板上，然后在所述第一电极上滴加焊料，再使所述第一电极相对所述第二电极错位后与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元焊接。
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