CN110265538A - 柔性热电发电机及其制备方法和应用系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性热电发电机及其制备方法和应用系统，其中柔性热电发电机包括：柔性基底、多个热端电极、多个热电晶粒组和多个冷端电极，相比于传统的硬质型热电发电机，该种柔性热电发电机具有质量密度轻、柔性可弯曲、可按需扩展面积、能良好贴合曲面热源进而发电的特点，有效解决了当前硬质型热电发电机不适用于曲面热源发电等问题。本发明实施例中的热电晶粒的材料为半导体材料，热电转换效率较高，可以提供较高的电能密度，在新能源、智能穿戴等领域具有较好的应用，拓宽了新能源开发利用的领域。

Description

柔性热电发电机及其制备方法和应用系统

技术领域

本发明涉及热电材料及热电应用技术领域，更具体地，涉及柔性热电发电机及其制备方法和应用系统。

背景技术

基于Seebeck效应的热电发电机由于其具有无振动、无噪音、无泄漏、体积小、重量轻、安全可靠、寿命长、对环境不产生任何污染等突出优点，已经受到各界的广泛关注和研究。

目前，热电发电机在常温区的能量转换效率低。其中，硬质热电发电机由于其具有不可弯曲特性，很难实现曲型表面的大规模集热如人体表面集热，故目前的技术主要集中在优化热电晶粒尺寸、分布密度及散热结构以提高单位面积上的输出功率，但增幅有限。一种提高输出功率的方法是增大受热面积，需要开发工艺上易于进行面积扩展且在曲面受热场合具有良好贴合能力的柔性热电发电机。但目前的柔性热电发电机能量转换效率尚未达到与硬质热电发电机相当的水平。

因此，现急需提供一种柔性热电发电机及其制备方法和应用系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种柔性热电发电机及其制备方法和应用系统。

第一方面，本发明提供了一种柔性热电发电机，包括：柔性基底、多个热端电极、多个热电晶粒组和多个冷端电极；

多个所述热电晶粒组具体包括：若干个中部热电晶粒组和两个端部热电晶粒组，每个所述中部热电晶粒组包括P型热电晶粒和N型热电晶粒；每个所述端部热电晶粒组只包含P型热电晶粒或N型热电晶粒中的一种；

多个所述热端电极按阵列式排列设置在所述柔性基底的上表面，每个所述热端电极的上表面均设置有一个所述热电晶粒组；每个所述冷端电极将一个所述热电晶粒组中的一种类型热电晶粒与相邻的所述热电晶粒组中的另一种类型热电晶粒首尾相连，形成串联连接的柔性热电发电机。

优选地，还包括：微散热结构；

所述微散热结构设置在多个所述冷端电极的上表面。

所述微散热结构具体为微观表面具有褶皱或定向生长的微米纳米结构，或柔性散热膜，或填充有导热液体的薄膜密封腔。

优选地，所述柔性基底的材料为聚合物材料或附有绝缘层的石墨烯，每个所述热端电极和每个所述冷端电极的材料均为金属材料或石墨烯；每个所述热电晶粒组中热电晶粒的材料均为半导体材料。

第二方面，本发明实施例中还提供了一种柔性热电发电机组，包括多个如第一方面提供的柔性热电发电机；

多个所述柔性热电发电机以串联、并联或串并联组合的方式进行连接。

第三方面，本发明实施例中还提供了一种如第一方面提供的柔性热电发电机的制备方法，包括：

在柔性基底的上表面制备出多个热端电极，多个所述热端电极按阵列式排列；

在每个所述热端电极的上表面制备出一个热电晶粒组；

在每个所述热电晶粒组中一种类型热电晶粒的上表面与相邻的所述热电晶粒组中另一种类型热电晶粒的上表面共同制备出一个冷端电极。

优选地，所述在柔性基底的上表面制备出多个热端电极，具体包括：

在所述柔性基底的上表面沉积一层电极材料层，并对所述电极材料层进行刻蚀，形成多个所述热端电极；或，

在所述柔性基底的上表面粘接一层所述电极材料层，并对所述电极材料层进行刻蚀，形成多个所述热端电极；或，

在所述柔性基底的上表面打印电极材料纳米颗粒悬浊液，形成多个所述热端电极。

优选地，所述在每个所述热端电极的上表面制备出一个热电晶粒组，具体包括：

在每个所述热端电极的上表面热压连接一个所述热电晶粒组；或，

在每个所述热端电极的上表面打印热电材料纳米颗粒悬浊液，形成一个所述热电晶粒组。

优选地，所述在每个热电晶粒组中一种类型热电晶粒的上表面与相邻的所述热电晶粒组中的另一种类型热电晶粒的上表面共同制备出一个冷端电极，具体包括：

在预设柔性基底上表面制备出多个所述冷端电极，将多个所述冷端电极与对应的所述热电晶粒组的上表面进行对准并热压成型，剥离所述预设基底；或，

在每两个所述热电晶粒组之间以及每个所述热电晶粒组中各类型热电晶粒之间填充聚合物材料并进行固化，在对应的热电晶粒的上表面打印电极材料纳米颗粒悬浊液，形成多个所述冷端电极，并剥离填充的所述聚合物材料。

优选地，还包括：

在多个所述冷端电极的上表面沉积纳米材料，形成具有褶皱或定向生长的微米纳米尺寸的微散热结构；或，

将柔性散热膜黏附在多个所述冷端电极的上表面；或，

制备填充有导热液体的薄膜密封腔，并将所述薄膜密封腔黏附在多个所述冷端电极的上表面。

第四方面，本发明实施例中还提供了一种柔性热电发电机的应用系统，包括：可穿戴式发电机、电源管理电路、传感器组、显示和传输模块，所述可穿戴式发电机由第一方面提供的柔性热电发电机制备得到；

所述电源管理电路用于将所述柔性热电发电机产生的电能进行存储、电压转换以及为所述传感器组、所述显示和传输模块供电；

所述传感器组包括多种传感器及其调理电路，用于进行信息检测；

所述显示和传输模块用于进行信息显示和传输。

本发明实施例提供的一种柔性热电发电机及其制备方法和应用系统，其中柔性热电发电机包括：柔性基底、多个热端电极、多个热电晶粒组和多个冷端电极，相比于传统的硬质型热电发电机，该种柔性热电发电机具有质量密度轻、柔性可弯曲、可按需扩展面积、能良好贴合曲面热源进而发电的特点，有效解决了当前硬质型热电发电机不适用于曲面热源发电等问题。本发明实施例中的热电晶粒的材料为半导体材料，热电转换效率较高，可以提供较高的电能密度，在新能源、智能穿戴等领域具有较好的应用，拓宽了新能源开发利用的领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的一种柔性热电发电机的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种柔性热电发电机中微散热结构的剖面图；

图3为本发明实施例提供的一种柔性热电发电机的制备方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种柔性热电发电机的制备方法中采用的通孔型模具的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种柔性热电发电机，包括：柔性基底、多个热端电极、多个热电晶粒组和多个冷端电极；

多个所述热电晶粒组具体包括：若干个中部热电晶粒组和两个端部热电晶粒组，每个所述中部热电晶粒组包括P型热电晶粒和N型热电晶粒；每个所述端部热电晶粒组只包含P型热电晶粒或N型热电晶粒中的一种；

多个所述热端电极按阵列式排列设置在所述柔性基底的上表面，每个所述热端电极的上表面均设置有一个所述热电晶粒组；每个所述冷端电极将一个所述热电晶粒组中的一种类型热电晶粒与相邻的所述热电晶粒组中的另一种类型热电晶粒首尾相连，形成串联连接的柔性热电发电机。

具体地，图1为本发明实施例中提供的柔性热电发电机的立体结构示意图，图1中仅示出了具有16个热端电极的方案，而对于包括其他数量的热端电极的柔性热电发电机的结构可通过图1扩展得到。从图1中可以看出，本发明实施例中在柔性基底1上按4行4列的阵列式排列有16个热端电极，在每个热端电极的上表面分别设置一个热电晶粒组。其中，热电晶粒组中包含的热电晶粒个数为1或2，热电晶粒的材料均为半导体材料，热电晶粒的类型为P型热电晶粒和N型热电晶粒。热电晶粒组分为中部热电晶粒组和两个端部热电晶粒组。其中，两个端部热电晶粒组中均分别只有1个热电晶粒，分别为第一端部热电晶粒组32和第二端部热电晶粒组33，其类型分别为P型热电晶粒和N型热电晶粒，可以根据需要进行选择。多个中部热电晶粒组中每个中部热电晶粒组均包含2个热电晶粒，分别为P型热电晶粒和N型热电晶粒。因此，根据热端电极上的热电晶粒组中热电晶粒的个数，可以将这16个热端电极分为两类，第一类热端电极21共有14个，每个第一类热端电极21上设置一个包含有2个热电晶粒的中部热电晶粒组31；第二类热端电极共有2个，每个第二类热端电极上均设置一个包含有1个热电晶粒的端部热电晶粒组，即第二类热端电极22上设置有第一端部热电晶粒组32，第二类热端电极23上设置有第二端部热电晶粒组33。也可以在第二类热端电极22上设置有第二端部热电晶粒组，第二类热端电极23上设置有第一端部热电晶粒组，本发明实施例中对此不作具体限定。

多个热电晶粒组的上表面设置多个冷端电极4，每个冷端电极将一个热电晶粒组中的一种类型热电晶粒与相邻的热电晶粒组中的另一种类型热电晶粒首尾相连；多个热电晶粒组通过多个热端电极、多个冷端电极形成串联连接关系，即第一端部热电晶粒组32、多个中部热电晶粒组31和第二端部热电晶粒组33之间通过第二类热端电极22、冷端电极4、第一类热端电极21、冷端电极4以及第二类热端电极23形成串联连接关系，最终形成串联连接的柔性热电发电机。

最后，为实现供电，本发明实施例中第二类热端电极22和23中未设置热电晶粒的一端分别与引线连接，引线的另一端则与待供电器件连接。柔性热电发电机通过引线将产生的电能输出至待供电器件为待供电器件供电。

在应用柔性热电发电机进行发电时，柔性基底1与热源接触，通过柔性基底1将热源的热量传递至柔性热电发电机内的热电晶粒，实现热电发电。每个热电晶粒组中的P型热电晶粒和N型热电晶粒分别设置在同一个热端电极的上表面沿热端电极的长度方向的两端。

本发明实施例中，热端电极和冷端电极均为导电性能良好的电极，其中热端电极是指靠近于热源的电极，即与柔性基底1接触的电极，冷端电极是指远离于热源的电极，即未与柔性基底1接触的电极。本发明实施例中的热端电极和冷端电极的形状可以根据需要进行选择，本发明实施例中仅以热端电极和冷端电极的形状是长方形为例进行说明，但并不用于进行限定。

需要说明的是，本发明实施例中采用的柔性基底是指可弯折的、与任意形状的表面实现贴合的基底。采用柔性基底的柔性热电发电机由于柔性基底上的热端电极、热电晶粒和冷端电极均是独立的，并没有形成封闭的平面，因此得到的整个柔性热电发电机也可以实现弯折、与任意形状的表面实现贴合。本发明实施例中的柔性基底的形状可以根据需要进行选择，本发明实施例中仅以柔性基底的形状是长方形为例进行说明，但并不用于进行限定。

本发明实施例提供的一种柔性热电发电机及其制备方法和应用系统，其中柔性热电发电机包括：柔性基底、多个热端电极、多个热电晶粒组和多个冷端电极，相比于传统的硬质型热电发电机，该种柔性热电发电机具有质量密度轻、柔性可弯曲、可按需扩展面积、能良好贴合曲面热源进而发电的特点，有效解决了当前硬质型热电发电机不适用于曲面热源发电等问题。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的柔性热电发电机，在每个冷端电极的上表面还可以设置有一个柔性保护层，以对冷端电极进行保护。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的柔性热电发电机，还包括：微散热结构，微散热结构设置在多个冷端电极的上表面。

具体地，本发明实施例中可以包括一个微散热结构，这个微散热结构设置在多个冷端电极的上表面，这个微散热结构具体可以是柔性散热膜，柔性散热膜的具体材料可以为金属、碳、有机材料中一种或多种的混合。微散热结构还可以是填充有导热液体的薄膜密封腔，导热液体具体可以是水。

本发明实施例中还可以包括多个微散热结构，每个微散热结构分别设置在一个冷端电极的上表面，每个微散热结构具体可以是微观表面具有褶皱或定向生长的微米纳米结构。每个微散热结构的材料可以为铜、铝、氧化铝、氮化铝、石墨、石墨烯中的一种或多种的混合，作为优选方案，本发明实施例中可采用石墨材料制备得到的石墨微柱阵列作为微散热结构。如图2所示，在每个冷端电极4上均设置有一个微散热结构5，微散热结构5为一种微米纳米结构，其微观表面具有褶皱。

本发明实施例中在冷端电极上表面设置有微散热结构，可以提高柔性热电发电机在单位面积上的输出功率，进一步为器件提供足够的电能。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的柔性热电发电机，热端电极和冷端电极可采用金属材料或石墨烯制备，具体可以采用金属铜制备。本发明实施例中的热端电极和冷端电极的形态具体可以是薄膜，即铜膜。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的柔性热电发电机，柔性基底具体可采用聚合物材料或附有绝缘层的石墨烯，例如可采用绝缘聚合物材料、绝缘复合材料、覆盖绝缘层的碳、金属薄膜材料或纤维丝织物制备。作为优选方案，本发明实施例中柔性基底的材料为绝缘聚合物材料，具体可以为聚酰亚胺薄膜。

在上述实施例的基础上，由于目前的柔性热电发电机基于有机高分子热电材料制备，其能量转换效率较低，难以为器件提供足够的电能。故本发明实施例中提供的柔性热电发电机中每个热电晶粒组中的热电晶粒可采用半导体材料制备得到，例如可采用半导体材料碲化铋制备得到热电晶粒。热电晶粒的形状可以是长方体形状，也可以是其他形状。按碲化铋材料的掺杂类型不同可将得到的热电晶粒分为P型热电晶粒和N型热电晶粒，其中P型热电晶粒可通过在碲化铋材料中掺杂锑元素得到，N型热电晶粒可通过在碲化铋材料中掺杂硒元素得到。

本发明实施例中的热电晶粒的材料为半导体材料，热电转换效率较高，可以提供较高的电能密度，在新能源、智能穿戴等领域具有较好的应用，拓宽了新能源开发利用的领域。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种柔性热电发电机组，所述柔性热电发电机组中包括多个上述实施例中提供的柔性热电发电机，多个柔性热电发电机以串联、并联或串并联组合的连接方式进行连接，共同进行发电并为外界供电。具体的连接方式可根据需要进行选择并进行相应的设置，本发明实施例中对此不作具体限定。

如图3所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种柔性热电发电机的制备方法，包括：

S1，在柔性基底的上表面制备出多个热端电极，多个所述热端电极按阵列式排列；

S2，在每个所述热端电极的上表面制备出一个热电晶粒组；

S3，在每个所述热电晶粒组中一种类型热电晶粒的上表面与相邻的所述热电晶粒组中另一种类型热电晶粒的上表面共同制备出一个冷端电极。

具体地，本发明实施例中提供了一种上述实施例中提供的柔性热电发电机的制备方法，首先执行S1，即在柔性基底的上表面制备出多个热端电极，多个热端电极按阵列式排列。

其中，具体可以通过如下方式中的任一种在柔性基底的上表面制备出多个热端电极：

1)在柔性基底的上表面沉积一层电极材料层，并对电极材料层进行刻蚀，形成多个热端电极；

2)在柔性基底的上表面粘接一层电极材料层，并对电极材料层进行刻蚀，形成多个热端电极；

3)在柔性基底的上表面打印电极材料纳米颗粒悬浊液，形成多个热端电极。

其中，电极材料层具体可以为铜，电极材料纳米颗粒悬浊液可以为铜的纳米颗粒悬浊液。

然后执行S2，即在每个热端电极的上表面制备出一个热电晶粒组；每个热电晶粒组中热电晶粒的材料均为半导体材料。

其中，具体可以通过如下方式中的任一种在每个热端电极的上表面制备出一个热电晶粒组：

1)在每个所述热端电极的上表面热压连接一个所述热电晶粒组：

首先制备热电晶粒；

然后采用通孔型模具将每两个不同类型的热电晶粒构成的热电晶粒组与每个热端电极进行对准，并进行热固化连接，使热电晶粒粘接在热端电极上。

其中，采用的通孔型模具的结构可以如图4所示，图4中的通孔型模具为8行6列，可以根据需要进行调整。通孔型模具可采用机械加工的方法制备得到，通孔型模具的材料可以为玻璃纤维。通孔型模具中各孔的大小相同，各孔的尺寸以能够固定热端电极为准，本发明实施例中对此不作具体限定。具体地，采用碲化铋棒材制备热电晶粒，掺硒得到N型热电晶粒，掺锑得到P型热电晶粒。将通孔型模具放置在制备有多个热端电极的柔性基底上，并将通孔与热端电极的两端对准，将热电晶粒放置在对应位置处的通孔内进行热固化连接，然后取走通孔型模具，完成热电晶粒组的制备。

2)在每个热端电极的上表面沿热端电极长度方向打印N型热电晶粒悬浊液或P型热电晶粒悬浊液，形成端部热电晶粒组，或同时打印N热电晶粒悬浊液和P型热电晶粒悬浊液，形成一个中部热电晶粒组。

然后执行S3，即在每个所述热电晶粒组中一种类型热电晶粒的上表面与相邻的热电晶粒组中另一种类型的热电晶粒的上表面共同制备出一个冷端电极。

其中，具体可以通过如下方式中的任一种制备出冷端电极：

1)将一预设柔性基底与金属材料层粘接，并对粘接后的结构进行蚀刻，刻蚀后得到冷端电极，将冷端电极与热电晶粒组连接，每个热电晶粒组中一种类型的热电晶粒的上表面与相邻热电晶粒组中另一种类型的热电晶粒的上表面共同连接一个冷端电极，将冷端电极与对应的两种类型的热电晶粒的上表面进行对准并热压成型，剥离所述预设基底。

2)在每个热端电极的上表面沿热端电极长度方向打印一个热电晶粒组之后，在每两个所述热电晶粒组之间以及每个所述热电晶粒组中各类型热电晶粒之间均填充聚乙烯材料并进行固化；

在一种类型的热电晶粒的上表面与相邻所述热电晶粒组中另一种类型的热电晶粒的上表面共同打印金属纳米颗粒悬浊液，形成多个冷端电极，并剥离填充的聚乙烯材料。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的柔性热电发电机的制备方法还包括制备微散热结构：

在多个所述冷端电极的上表面沉积纳米材料，形成具有褶皱或定向生长的微米纳米结构；或，

将柔性散热膜黏附在多个所述冷端电极的上表面；或，

制备填充有导热液体的薄膜密封腔，并将所述薄膜密封腔黏附在多个所述冷端电极的上表面。

微散热结构可采用3D打印制备，比如采用石墨纳米颗粒悬浊液进行滴涂沉积，形成阵列式柱状结构或表面褶皱结构，以大幅度增加散热面积。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种柔性热电发电机的应用系统，包括：可穿戴式发电机、电源管理电路、传感器组、显示和传输模块，所述可穿戴式发电机包括上述实施例中提供的所述柔性热电发电机；

所述电源管理电路用于将所述柔性热电发电机产生的电能进行存储、电压转换以及为所述传感器组、所述显示和传输模块供电；

所述传感器组包括多种传感器及其调理电路，用于进行信息检测；其中，传感器组中具体可包括健康监测传感器、环境监测传感器、计时传感器、计步传感器以及温湿度传感器等，分别用于监测人体健康状况、环境参数、时间、步数以及所处环境中的温度和湿度。

传感器组具体可以是低功耗的电子设备，通过与可穿戴式发电机形成体热采集自供电的可穿戴电子设备，用于个人健康监测、环境监测、态势感知等功能需求。

所述显示和传输模块用于进行信息显示和传输。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种柔性热电发电机，其特征在于，包括：柔性基底、多个热端电极、多个热电晶粒组和多个冷端电极；

多个所述热电晶粒组具体包括：若干个中部热电晶粒组和两个端部热电晶粒组，每个所述中部热电晶粒组包括P型热电晶粒和N型热电晶粒；每个所述端部热电晶粒组只包含P型热电晶粒或N型热电晶粒中的一种；

多个所述热端电极按阵列式排列设置在所述柔性基底的上表面，每个所述热端电极的上表面均设置有一个所述热电晶粒组；每个所述冷端电极将一个所述热电晶粒组中的一种类型热电晶粒与相邻的所述热电晶粒组中的另一种类型热电晶粒首尾相连，形成串联连接的柔性热电发电机。

2.根据权利要求1所述的柔性热电发电机，其特征在于，还包括：微散热结构；

所述微散热结构设置在多个所述冷端电极的上表面；

所述微散热结构具体为微观表面具有褶皱或定向生长的微米纳米结构，或柔性散热膜，或填充有导热液体的薄膜密封腔。

3.根据权利要求1或2所述的柔性热电发电机，其特征在于，所述柔性基底的材料为聚合物材料或附有绝缘层的石墨烯，每个所述热端电极和每个所述冷端电极的材料均为金属材料或石墨烯；每个所述热电晶粒组中热电晶粒的材料均为半导体材料。

4.一种柔性热电发电机组，其特征在于，包括多个如权利要求1-3中任一项所述的柔性热电发电机；

多个所述柔性热电发电机以串联、并联或串并联组合的方式进行连接。

5.一种如权利要求1-3中任一项所述的柔性热电发电机的制备方法，其特征在于，包括：

在柔性基底的上表面制备出多个热端电极，多个所述热端电极按阵列式排列；

在每个所述热端电极的上表面制备出一个热电晶粒组；

在每个所述热电晶粒组中一种类型热电晶粒的上表面与相邻的所述热电晶粒组中另一种类型热电晶粒的上表面共同制备出一个冷端电极。

6.根据权利要求5所述的柔性热电发电机的制备方法，其特征在于，所述在柔性基底的上表面制备出多个热端电极，具体包括：

在所述柔性基底的上表面沉积一层电极材料层，并对所述电极材料层进行刻蚀，形成多个所述热端电极；或，

在所述柔性基底的上表面粘接一层所述电极材料层，并对所述电极材料层进行刻蚀，形成多个所述热端电极；或，

在所述柔性基底的上表面打印电极材料纳米颗粒悬浊液，形成多个所述热端电极。

7.根据权利要求5所述的柔性热电发电机的制备方法，其特征在于，所述在每个所述热端电极的上表面制备出一个热电晶粒组，具体包括：

在每个所述热端电极的上表面热压连接一个所述热电晶粒组；或，

在每个所述热端电极的上表面打印热电材料纳米颗粒悬浊液，形成一个所述热电晶粒组。

8.根据权利要求5所述的柔性热电发电机的制备方法，其特征在于，所述在每个热电晶粒组中一种类型热电晶粒的上表面与相邻的所述热电晶粒组中的另一种类型热电晶粒的上表面共同制备出一个冷端电极，具体包括：

在预设柔性基底上表面制备出多个所述冷端电极，将多个所述冷端电极与对应的热电晶粒的上表面进行对准并热压成型，剥离所述预设基底；或，

在每两个所述热电晶粒组之间以及每个所述热电晶粒组中各类型热电晶粒之间填充聚合物材料并进行固化，在对应的热电晶粒的上表面打印电极材料纳米颗粒悬浊液，形成多个所述冷端电极，并剥离填充的所述聚合物材料。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的柔性热电发电机的制备方法，其特征在于，还包括：

在多个所述冷端电极的上表面沉积纳米材料，形成具有褶皱或定向生长的微米纳米结构；或，

将柔性散热膜黏附在多个所述冷端电极的上表面；或，

制备填充有导热液体的薄膜密封腔，并将所述薄膜密封腔黏附在多个所述冷端电极的上表面。

10.一种柔性热电发电机的应用系统，其特征在于，包括：可穿戴式发电机、电源管理电路、传感器组、显示和传输模块，所述可穿戴式发电机包括权利要求1-3中任一项所述柔性热电发电机；

所述电源管理电路用于将所述柔性热电发电机产生的电能进行存储、电压转换以及为所述传感器组、所述显示和传输模块供电；

所述传感器组包括多种传感器及其调理电路，用于进行信息检测；

所述显示和传输模块用于进行信息显示和传输。