KR20190046162A - Thermoelectric element - Google Patents

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KR20190046162A
KR20190046162A KR1020170139411A KR20170139411A KR20190046162A KR 20190046162 A KR20190046162 A KR 20190046162A KR 1020170139411 A KR1020170139411 A KR 1020170139411A KR 20170139411 A KR20170139411 A KR 20170139411A KR 20190046162 A KR20190046162 A KR 20190046162A
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박찬영
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, disclosed is a thermoelectric element comprising: a first substrate; a plurality of first thermoelectric legs and a plurality of second thermoelectric legs disposed alternately on the first substrate; a second substrate disposed on the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs; and a plurality of electrodes connecting the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs in series. The plurality of electrodes comprise: a plurality of first electrodes disposed between the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs on the first substrate; and a plurality of second electrodes disposed between the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs on the second substrate.

Description

열전 소자{THERMOELECTRIC ELEMENT}[0001] THERMOELECTRIC ELEMENT [0002]

실시 예는 열전 소자에 관한 것이다.An embodiment relates to a thermoelectric device.

열전현상은 재료 내부의 전자(electron)와 정공(hole)의 이동에 의해 발생하는 현상으로, 열과 전기 사이의 직접적인 에너지 변환을 의미한다.Thermoelectric phenomenon is a phenomenon caused by the movement of electrons and holes inside a material, which means direct energy conversion between heat and electricity.

열전 소자는 열전현상을 이용하는 소자를 총칭하며, P형 열전 재료와 N형 열전 재료를 금속 전극들 사이에 접합시켜 PN 접합 쌍을 형성하는 구조를 가진다. Thermoelectric elements are collectively referred to as elements utilizing thermoelectric phenomenon and have a structure in which a p-type thermoelectric material and an n-type thermoelectric material are bonded between metal electrodes to form a PN junction pair.

열전 소자는 전기저항의 온도 변화를 이용하는 소자, 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제벡 효과를 이용하는 소자, 전류에 의한 흡열 또는 발열이 발생하는 현상인 펠티에 효과를 이용하는 소자 등으로 구분될 수 있다.The thermoelectric element can be classified into a device using a temperature change of electrical resistance, a device using a Seebeck effect that generates electromotive force by a temperature difference, a device using a Peltier effect that is a phenomenon in which heat is generated by heat or a heat is generated .

열전 소자는 가전제품, 전자부품, 통신용 부품 등에 다양하게 적용되고 있다. 예를 들어, 열전 소자는 냉각용 장치, 온열용 장치, 발전용 장치 등에 적용될 수 있다. 이에 따라, 열전 소자의 열전성능에 대한 요구는 점점 더 높아지고 있다.Thermoelectric devices are widely applied to household appliances, electronic components, and communication components. For example, a thermoelectric element can be applied to a cooling device, a heating device, a power generation device, and the like. As a result, there is a growing demand for thermoelectric performance of thermoelectric elements.

다만, 열전 소자에서 열전 레그와 기판 사이의 전극에서 열 손실이 발생하여, 열전 레그에서 발생한 열이 기판으로 전달되는 효율이 감소하는 문제가 존재한다.However, there is a problem that heat loss is generated in the electrode between the thermoelectric leg and the substrate in the thermoelectric element, and the efficiency of transferring the heat generated in the thermoelectric leg to the substrate is reduced.

실시 예는 열전 효율이 개선된 열전 소자를 제공한다.The embodiment provides a thermoelectric element with improved thermoelectric efficiency.

실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problems to be solved in the embodiments are not limited to these, and the objects and effects that can be grasped from the solution means and the embodiments of the problems described below are also included.

실시예에 따른 열전 소자는 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 교대로 배치되는 복수의 제1 열전 레그 및 복수의 제2 열전 레그; 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그 상에 배치되는 제2 기판; 및 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그를 직렬 연결하는 복수의 전극;을 포함하고, 상기 복수의 전극은, 상기 제1 기판 상에서 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그 사이에 배치되는 복수의 제1 전극; 및 상기 제2 기판 상에서 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그 사이에 배치되는 복수의 제2 전극;을 포함한다.A thermoelectric device according to an embodiment includes a first substrate; A plurality of first thermoelectrons and a plurality of second thermoelectrons disposed alternately on the first substrate; A second substrate disposed on the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs; And a plurality of electrodes serially connecting the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs, wherein the plurality of electrodes are arranged on the first substrate in such a manner that the plurality of first thermoelectrons and the plurality A plurality of first electrodes disposed between the second thermoelectric legs; And a plurality of second electrodes disposed between the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs on the second substrate.

상기 제1 전극 및 제2 전극은, 상기 제1 열전 레그와 접하는 제1 면; 상기 제2 열전 레그와 접하는 제2 면; 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 제3 면 및 제4 면;을 포함하고, 상기 제3 면은 상기 제4 면보다 면적이 클 수 있다.Wherein the first electrode and the second electrode have a first surface in contact with the first thermoelectric leg; A second surface in contact with the second thermoelectric leg; And a third surface and a fourth surface disposed between the first surface and the second surface, and the third surface may be larger than the fourth surface.

상기 제1 전극의 제4 면은 상기 제1 기판과 접하고, 상기 제2 전극의 제4 면은 상기 제2 기판과 접할 수 있다.The fourth surface of the first electrode may be in contact with the first substrate, and the fourth surface of the second electrode may be in contact with the second substrate.

상기 제1 전극의 제1 면과 상기 제2 전극의 제1 면은 평행하게 배치되고, 상기 제1 전극의 제2 면과 상기 제2 전극의 제2 면은 평하게 배치될 수 있다.The first surface of the first electrode and the first surface of the second electrode may be arranged in parallel, and the second surface of the first electrode and the second surface of the second electrode may be arranged in parallel.

상기 제1 전극의 제1 면 및 상기 제1 전극의 제1 면과 가장 인접하게 배치되는 상기 제2 전극의 제1 면 사이에 하나의 제1 열전 레그가 배치되고, 상기 제1 전극의 제2 면 및 상기 제1 전극의 제2 면과 가장 인접하게 배치되는 상기 제2 전극의 제2 면 사이에 하나의 제2 열전 레그가 배치될 수 있다.Wherein one first thermoelectric leg is disposed between the first surface of the first electrode and the first surface of the second electrode disposed closest to the first surface of the first electrode, One second thermoelectric leg may be disposed between the first surface of the first electrode and the second surface of the second electrode disposed closest to the second surface of the first electrode.

상기 제1 전극의 제3 면은 상기 제2 기판과 마주보게 배치되고, 상기 제2 전극의 제4 면은 상기 제1 기판과 마주보게 배치될 수 있다.The third surface of the first electrode may be disposed to face the second substrate, and the fourth surface of the second electrode may be disposed to face the first substrate.

상기 복수의 제1 열전 레그와 상기 복수의 제2 열전 레그는 서로 평행하지 않게 배치될 수 있다.The plurality of first thermoelectrons and the plurality of second thermoelectrons may be arranged so as not to be parallel to each other.

상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그는 각각 평행하게 배치될 수 있다.The plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs may be arranged in parallel to each other.

상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 제1 방향으로 중첩되지 않고, 상기 제1 방향은 상기 제1 열전 레그에서 상기 제1 열전 레그에 가장 인접하게 배치된 상기 제2 열전 레그를 향한 방향일 수 있다.Wherein the first electrode and the second electrode are not overlapped in the first direction and the first direction is a direction toward the second thermoelectrons disposed closest to the first thermoelectrons in the first thermoelectrons .

실시예에 따른 열전 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 교대로 배치되는 복수의 제1 열전 레그 및 복수의 제2 열전 레그; 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그 상에 배치되는 제2 기판; 및 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그를 직렬 연결하는 복수의 전극;을 포함하고, 상기 복수의 전극은, 상기 복수의 제1 및 제2 열전 레그와 상기 제1 기판 사이에 배치되는 복수의 제1 전극; 및 상기 복수의 제1 및 제2 열전 레그와 상기 제2 기판 사이에 배치되는 복수의 제2 전극;을 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에서 최외곽에 배치된 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그는 서로 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 가장자리를 따라 직렬 연결되는 열전 소자를 포함한다.A thermoelectric device according to an embodiment includes a first substrate, a plurality of first thermoelectric legs and a plurality of second thermoelectric legs alternately arranged on the first substrate, A second substrate disposed on the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs; And a plurality of electrodes serially connecting the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs, wherein the plurality of electrodes are disposed between the plurality of first thermoelectrons and the plurality of second thermo- A plurality of first electrodes disposed on the first substrate; And a plurality of second electrodes disposed between the plurality of first and second thermoelectric legs and the second substrate, wherein the plurality of first electrodes arranged at the outermost positions of the first substrate and the second substrate The thermoelectric leg and the plurality of second thermoelectric legs include thermoelectric elements connected in series along the edges of the first substrate and the second substrate.

실시 예에 따르면, 열전 효율이 개선된 열전 소자를 구현할 수 있다.According to the embodiment, a thermoelectric element with improved thermoelectric efficiency can be realized.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.

도 1은 실시예에 따른 열전 소자의 개념도이고,
도 2는 실시예에 따른 열전 소자의 사시도이고,
도 3은 실시예에 따른 열전 소자의 측면도이고,
도 4는 도 3에서 A 부분의 확대도이고,
도 5는 실시예에 따른 열전 소자의 위치 별 상대 온도를 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 열전 레그 및 전극의 단면도이고,
도 7은 적층형 구조의 열전 레그를 제조하는 방법을 나타내는 도면이고,
도 8은 도 7의 적층 구조물 내 단위 부재 사이에 형성되는 전도성층을 예시로 나타낸 도면이고,
도 9는 도 8의 절단면을 나타낸 도면이고,
도 10 내지 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 열전 모듈 상에 배치되는 열전달부재의 개념도이고,
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 열전 레그용 소결체를 제조하는 방법을 나타내는 순서도이고,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자를 제조하는 방법에 대한 순서도이다.1 is a conceptual diagram of a thermoelectric device according to an embodiment,
2 is a perspective view of a thermoelectric device according to an embodiment,
3 is a side view of a thermoelectric device according to an embodiment,
FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in FIG. 3,
FIG. 5 is a graph showing a relative temperature of a thermoelectric element according to an embodiment,
6 is a cross-sectional view of a thermoelectric leg and an electrode according to an embodiment of the present invention,
7 is a view showing a method of manufacturing a thermoelectric leg of a laminate structure,
Fig. 8 is a view showing an example of a conductive layer formed between unit members in the laminated structure of Fig. 7,
9 is a sectional view of FIG. 8,
10-12 are conceptual diagrams of a heat transfer member disposed on a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention,
13 is a flowchart showing a method of manufacturing a sintered body for a thermoelectric leg according to an embodiment of the present invention,
14 is a flowchart of a method of manufacturing a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 실시예에 따른 열전 소자의 개념도이고, 도 2는 실시예에 따른 열전 소자의 열전 소자의 사시도이다.FIG. 1 is a conceptual view of a thermoelectric device according to an embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of a thermoelectric device of a thermoelectric device according to an embodiment.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 열전 소자(100)는 제1 기판(110), 제1 전극(120), 제1 열전 레그(130), 제2 열전 레그(140), 제2 전극(150) 및 제2 기판(160)을 포함한다.1 and 2, the thermoelectric element 100 includes a first substrate 110, a first electrode 120, a first thermoelectric leg 130, a second thermoelectric leg 140, a second electrode 150 And a second substrate 160.

여기서, 제1 기판(110)은 열전 소자(100)의 하부에 배치된 기판이며, 제2 기판(160)은 열전 소자(100) 상부에 배치된 기판이다. 그리고 제1 전극(120)은 열전 소자(100)의 하부에 배치된 전극이며, 제2 전극(150)은 열전 소자(100) 상부에 배치된 전극이다. 또한, 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140)는 각각 P형 열전 레그 및 N형 열전 레그 중 어느 하나일 수 있다. 예컨대, 제1 열전 레그(130)가 P형 열전 레그인 경우, 제2 열전 레그(140)는 N형 열전 레그일 수 있다. 반대로, 제1 열전 레그(130)가 N형 열전 레그인 경우, 제2 열전 레그(140)는 P형 열전 레그일 수 있다.Here, the first substrate 110 is a substrate disposed under the thermoelectric element 100, and the second substrate 160 is a substrate disposed on the thermoelectric element 100. The first electrode 120 is disposed below the thermoelectric element 100 and the second electrode 150 is disposed above the thermoelectric element 100. The first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 may be any one of a P-type thermoelectric leg and an N-type thermoelectric leg. For example, if the first thermoelectric leg 130 is a P type thermoelectric leg, the second thermoelectric leg 140 may be an N type thermoelectric leg. Conversely, if the first thermoelectric leg 130 is an N type thermoelectric leg, the second thermoelectric leg 140 may be a P type thermoelectric leg.

제1 전극(120)은 복수 개로, 제1 기판(110) 상에서 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제2 전극(150)은 복수 개로, 제2 기판(160) 상에서 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 제1 열전 레그(130) 및 복수의 제2 열전 레그(140)는 복수의 제1 전극(120) 및 복수의 제2 전극(150)에 의하여 전기적으로 연결된다. 제1 전극(120)과 제2 전극(150) 사이에 배치되며, 전기적으로 연결되는 한 쌍의 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140)는 단위 셀을 형성할 수 있다.The plurality of first electrodes 120 may be disposed on the first substrate 110 between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140. A plurality of second electrodes 150 may be disposed on the second substrate 160 between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140. The plurality of first thermoelectric legs 130 and the plurality of second thermoelectric legs 140 are electrically connected by the plurality of first electrodes 120 and the plurality of second electrodes 150. A pair of first thermoelectric legs 130 and a pair of second thermoelectric legs 140 which are disposed between the first electrode 120 and the second electrode 150 and are electrically connected may form a unit cell.

예를 들어, 리드선(181, 182)을 통하여 제1 전극(120) 및 제2 전극(150)에 전압을 인가하면, 펠티에 효과로 인하여 제1 열전 레그(130)로부터 제2 열전 레그(140)로 전류가 흐르는 기판은 열을 흡수하여 냉각부(냉각 영역)로 작용하고, 제2 열전 레그(140)로부터 제1 열전 레그(130)로 전류가 흐르는 기판은 가열되어 발열부(발열 영역)로 작용할 수 있다.For example, when a voltage is applied to the first electrode 120 and the second electrode 150 through the lead lines 181 and 182, the second thermoelectric leg 140 is separated from the first thermoelectric leg 130 due to the Peltier effect, The substrate on which the electric current flows is heated by the substrate to act as a cooling portion (cooling region) by absorbing heat and the substrate from which current flows from the second thermoelectric leg 140 to the first thermoelectric leg 130 is heated Lt; / RTI >

여기서, 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140)는 비스무스(Bi) 및 텔루륨(Ti)를 주원료로 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 열전 레그일 수 있다. 제1 열전 레그(130)는 전체 중량 100wt%에 대하여 안티몬(Sb), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 납(Pb), 붕소(B), 갈륨(Ga), 텔루륨(Te), 비스무스(Bi) 및 인듐(In) 중 적어도 하나를 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 주원료 물질 99 내지 99.999wt%와 Bi 또는 Te를 포함하는 혼합물 0.001 내지 1wt%를 포함하는 열전 레그일 수 있다. 예를 들어, 주원료물질이 Bi-Se-Te이고, Bi 또는 Te를 전체 중량의 0.001 내지 1wt%로 더 포함할 수 있다. 제2 열전 레그(140)는 전체 중량 100wt%에 대하여 셀레늄(Se), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 납(Pb), 붕소(B), 갈륨(Ga), 텔루륨(Te), 비스무스(Bi) 및 인듐(In) 중 적어도 하나를 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 주원료 물질 99 내지 99.999wt%와 Bi 또는 Te를 포함하는 혼합물 0.001 내지 1wt%를 포함하는 열전 레그일 수 있다. 예를 들어, 주원료물질이 Bi-Sb-Te이고, Bi 또는 Te를 전체 중량의 0.001 내지 1wt%로 더 포함할 수 있다.Here, the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 may be bismuth telluride (Bi-Te) thermoelectric legs containing bismuth (Bi) and tellurium (Ti) as main raw materials. The first thermoelectric leg 130 may be made of one selected from the group consisting of antimony (Sb), nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), boron 99 to 99.999 wt% of a bismuth telluride (Bi-Te) based raw material containing at least one of gallium (Ga), tellurium (Te), bismuth (Bi) and indium (In) and 0.001 Lt; / RTI > to 1 wt%. For example, the base material may be Bi-Se-Te, and may further contain Bi or Te in an amount of 0.001 to 1 wt% of the total weight. The second thermoelectric leg 140 is made of a material selected from the group consisting of Se, Ni, Al, Cu, Ag, Pb, 99 to 99.999 wt% of a bismuth telluride (Bi-Te) based raw material containing at least one of gallium (Ga), tellurium (Te), bismuth (Bi) and indium (In) and 0.001 Lt; / RTI > to 1 wt%. For example, the base material may be Bi-Sb-Te and may further contain Bi or Te in an amount of 0.001 to 1 wt% of the total weight.

제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140)는 벌크형 또는 적층형으로 형성될 수 있다. 일반적으로 벌크형 제1 열전 레그(130) 또는 벌크형 제2 열전 레그(140)는 열전 소재를 열처리하여 잉곳(ingot)을 제조하고, 잉곳을 분쇄하고 체거름하여 열전 레그용 분말을 획득한 후, 이를 소결하고, 소결체를 커팅하는 과정을 통하여 얻어질 수 있다. 적층형 제1 열전 레그(130) 또는 적층형 제2 열전 레그(140)는 시트 형상의 기재 상에 열전 소재를 포함하는 페이스트를 도포하여 단위 부재를 형성한 후, 단위 부재를 적층하고 커팅하는 과정을 통하여 얻어질 수 있다.The first thermoelectric legs 130 and the second thermoelectric legs 140 may be formed in a bulk or laminated form. Generally, the bulk first thermoelectric leg 130 or the bulk second thermoelectric leg 140 heat-treats the thermoelectric material to produce an ingot. The ingot is pulverized and sieved to obtain thermoelectric leg powder, Sintered body, and cutting the sintered body. The laminated first thermoelectric leg 130 or the laminated second thermoelectric leg 140 is formed by applying a paste containing a thermoelectric material on a sheet-shaped substrate to form a unit member, then stacking and cutting the unit member Can be obtained.

이때, 한 쌍의 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140)는 동일한 형상 및 체적을 가지거나, 서로 다른 형상 및 체적을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)의 전기 전도 특성이 상이하므로, 제2 열전 레그(140)의 높이 또는 단면적을 제1 열전 레그(130)의 높이 또는 단면적과 다르게 형성할 수도 있다. At this time, the pair of the first thermoelectric legs 130 and the second thermoelectric legs 140 may have the same shape and volume, or may have different shapes and volumes. The height or cross-sectional area of the second thermoelectric leg 140 may be greater than the height or cross-sectional area of the first thermoelectric leg 130 because the electrical conduction characteristics of the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 are different, May be formed differently.

본 발명의 한 실시예에 따른 열전 소자의 성능은 제벡 지수로 나타낼 수 있다. 제백 지수(ZT)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. The performance of a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention can be represented by a Gebeck index. The whiteness index (ZT) can be expressed by Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, α는 제벡계수[V/K]이고, σ는 전기 전도도[S/m]이며, α2σ는 파워 인자(Power Factor, [W/mK2])이다. 그리고, T는 온도이고, k는 열전도도[W/mK]이다. k는

Figure pat00002
로 나타낼 수 있으며, a는 열확산도[cm2/S]이고, cp 는 비열[J/gK]이며, ρ는 밀도[g/cm3]이다.Here, α is the Seebeck coefficient [V / K], σ is the electrical conductivity [S / m], and α 2 σ is the power factor (W / mK2). T is the temperature, and k is the thermal conductivity [W / mK]. k is
Figure pat00002
Where a is the thermal diffusivity [cm2 / S], cp is the specific heat [J / gK], and p is the density [g / cm3].

열전 소자의 제백 지수를 얻기 위하여, Z미터를 이용하여 Z 값(V/K)을 측정하며, 측정한 Z값을 이용하여 제벡 지수(ZT)를 계산할 수 있다. In order to obtain the whiteness index of the thermoelectric element, the Z value (V / K) is measured using a Z meter, and the Zebek index (ZT) can be calculated using the measured Z value.

여기서, 제1 기판(110) 상에서 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140) 사이에 배치되는 제1 전극(120)은 구리(Cu), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하며, 0.01mm 내지 0.3mm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the first electrode 120 disposed between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 on the first substrate 110 is formed of copper (Cu), silver (Ag), and nickel (Ni) And may have a thickness of 0.01 mm to 0.3 mm, but the present invention is not limited thereto.

마찬가지로 제2 기판(160) 상에서 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140) 사이에 배치되는 제2 전극(150)은 구리(Cu), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하며, 0.01mm 내지 0.3mm의 두께를 가질 수 있으나, 이러한 두께에 한정되는 것은 아니다. 제1 전극(120) 또는 제2 전극(150)의 두께가 0.01mm 미만인 경우, 전극으로서 기능이 떨어지게 되어 전기 전도 성능이 낮아질 수 있으며, 0.3mm를 초과하는 경우 저항의 증가로 인하여 전도 효율이 낮아질 수 있다.Similarly, the second electrode 150 disposed between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 on the second substrate 160 may include at least one of copper (Cu), silver (Ag), and nickel (Ni) And may have a thickness of 0.01 mm to 0.3 mm, but the thickness is not limited to this. If the thickness of the first electrode 120 or the second electrode 150 is less than 0.01 mm, the function as an electrode may deteriorate and the electrical conduction performance may be lowered. If the thickness exceeds 0.3 mm, the conduction efficiency may be lowered due to an increase in resistance .

그리고, 상호 대향하는 제1 기판(110)과 제2 기판(160)은 절연 기판 또는 금속 기판일 수 있다. 절연 기판은 알루미나 기판 또는 유연성을 가지는 고분자 수지 기판일 수 있다. 유연성을 가지는 고분자 수지 기판은 폴리이미드(PI), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 환상 올레핀 코폴리(COC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 레진(resin)과 같은 고투과성 플라스틱 등의 다양한 절연성 수지재를 포함할 수 있다. 금속 기판은 Cu, Cu 합금 또는 Cu-Al 합금을 포함할 수 있으며, 그 두께는 0.1mm~0.5mm일 수 있다. 금속 기판의 두께가 0.1mm 미만이거나, 0.5mm를 초과하는 경우, 방열 특성 또는 열전도율이 지나치게 높아질 수 있으므로, 열전 소자의 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 제1 기판(110)과 제2 기판(160)이 금속 기판인 경우, 제1 기판(110)과 제1 전극(120) 사이 및 제2 기판(160)과 제2 전극(150) 사이에는 각각 유전체층(170)이 더 형성될 수 있다. 유전체층(170)은 5~10W/K의 열전도도를 가지는 소재를 포함하며, 0.01mm~0.15mm의 두께로 형성될 수 있다. 유전체층(170)의 두께가 0.01mm 미만인 경우 절연 효율 또는 내전압 특성이 저하될 수 있고, 0.15mm를 초과하는 경우 열전전도도가 낮아져 방열효율이 떨어질 수 있다. The first substrate 110 and the second substrate 160 facing each other may be an insulating substrate or a metal substrate. The insulating substrate may be an alumina substrate or a polymer resin substrate having flexibility. The flexible polymer resin substrate having flexibility has high permeability such as polyimide (PI), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), cyclic olefin copoly (COC), polyethylene terephthalate (PET) Plastic, and the like. The metal substrate may include Cu, a Cu alloy, or a Cu-Al alloy, and the thickness may be 0.1 mm to 0.5 mm. If the thickness of the metal substrate is less than 0.1 mm or exceeds 0.5 mm, the heat radiation characteristic or the thermal conductivity may become excessively high, so that the reliability of the thermoelectric device may be deteriorated. When the first substrate 110 and the second substrate 160 are metal substrates, a gap between the first substrate 110 and the first electrode 120 and a gap between the second substrate 160 and the second electrode 150 The dielectric layer 170 may be further formed. The dielectric layer 170 includes a material having a thermal conductivity of 5 to 10 W / K, and may be formed to a thickness of 0.01 mm to 0.15 mm. If the thickness of the dielectric layer 170 is less than 0.01 mm, the insulation efficiency or withstanding voltage characteristics may be deteriorated. If the thickness exceeds 0.15 mm, the thermal conductivity may be lowered and the thermal efficiency may be lowered.

이때, 제1 기판(110)과 제2 기판(160)의 크기는 다르게 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 기판(110)과 제2 기판(160) 중 하나의 체적, 두께 또는 면적은 다른 하나의 체적, 두께 또는 면적보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 열전 소자의 흡열 성능 또는 방열 성능을 높일 수 있다. At this time, the sizes of the first substrate 110 and the second substrate 160 may be different. For example, the volume, thickness, or area of one of the first substrate 110 and the second substrate 160 may be greater than the volume, thickness, or area of the other. Thus, the heat absorption performance or the heat radiation performance of the thermoelectric element can be enhanced.

또한, 제1 기판(110)과 제2 기판(160) 중 적어도 하나의 표면에는 방열 패턴, 예를 들어 요철 패턴(P)이 형성될 수도 있다. 이에 따라, 열전 소자의 방열 성능을 높일 수 있다. 요철 패턴이 제1 열전 레그(130) 또는 제2 열전 레그(140)와 접촉하는 면에 형성되는 경우, 열전 레그와 기판 간의 접합 특성도 향상될 수 있다. 하지만, 제1 기판(110)과 제2 기판(160)은 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.In addition, a heat radiation pattern, for example, a concavo-convex pattern P may be formed on at least one surface of the first substrate 110 and the second substrate 160. Thus, the heat radiation performance of the thermoelectric element can be enhanced. When the concavo-convex pattern is formed on the surface contacting the first thermoelectric leg 130 or the second thermoelectric leg 140, the bonding property between the thermoelectric leg and the substrate can be improved. However, the first substrate 110 and the second substrate 160 are not limited to these shapes.

한편, 제1 열전 레그(130) 또는 제2 열전 레그(140)는 원통 형상, 다각 기둥 형상, 타원형 기둥 형상 등을 가질 수 있다. Meanwhile, the first thermoelectric leg 130 or the second thermoelectric leg 140 may have a cylindrical shape, a polygonal columnar shape, an elliptical columnar shape, or the like.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 제1 열전 레그(130) 또는 제2 열전 레그(140)는 제1 전극(120) 또는 제2 전극(150)과 접합하는 부분의 폭이 넓게 형성될 수도 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the first thermoelectric leg 130 or the second thermoelectric leg 140 is formed so that the width of the portion joining the first electrode 120 or the second electrode 150 is wide It is possible.

또한, 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 열전 소자(100)는 제1 기판(110)과 제2 기판(160) 사이에 복수 개의 제1 열전 레그(130), 복수 개의 제2 열전 레그(140), 제1 전극(120) 및 제2 전극(150)이 배치될 수 있다.2, the thermoelectric element 100 according to the embodiment includes a plurality of first thermoelectric legs 130 and a plurality of second thermoelectric legs 130 between the first substrate 110 and the second substrate 160 140, a first electrode 120 and a second electrode 150 may be disposed.

그리고 앞서 설명한 바와 같이, 인접한 복수 개의 제1 열전 레그(130)와 복수 개의 제2 열전 레그(140)는 직렬 연결될 수 있다.As described above, the adjacent plurality of first thermoelectric legs 130 and the plurality of second thermoelectric legs 140 may be connected in series.

또한, 제1 전극(120)은 제1 기판(150) 상에 배치될 수 있다. 그리고 제1 전극(120)은 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)는 제1 기판(110)과 접하여 제1 기판(110)에 열을 전달 또는 흡수할 수 있다. 이로써, 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)는 제1 전극(120)을 통해 제1 기판(110)으로 열을 전달 또는 흡수하지 않아, 실시예에 따른 열전 소자는 제1 전극(120)에서 발생하는 열 에너지 손실을 방지할 수 있다. 이로써, 제1 기판(110)과 제1 열전 레그(130) 사이 및 제1 기판(110)과 제2 열전 레그(140) 사이에서 발생하는 온도 손실을 방지하여, 제1 기판(110)과 제2 기판(160) 간의 온도 차이를 개선하여 열전 소자의 발전량을 향상시킬 수 있다.In addition, the first electrode 120 may be disposed on the first substrate 150. The first electrode 120 may be disposed between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140. The first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 may contact or heat with the first substrate 110 to transmit or absorb heat to the first substrate 110. [ The first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 do not transmit or absorb heat to the first substrate 110 through the first electrode 120, It is possible to prevent a loss of heat energy generated in the electrode 120. [ This prevents temperature loss occurring between the first substrate 110 and the first thermoelectric leg 130 and between the first substrate 110 and the second thermoelectric leg 140, 2 substrate 160 can be improved to improve the power generation amount of the thermoelectric element.

이러한 구성은 제2 전극(150)에도 동일하게 적용될 수 있다. 제2 전극(150)은 제2 기판(160) 상에 배치될 수 있다. 그리고 제2 전극(150)은 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140) 사이에 배치될 수 있다. 이로써, 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)는 제2 기판(160)과 직접적으로 접하여 제2 기판(160)에 열을 전달 또는 흡수할 수 있다. 예컨대, 제1 기판(110)에서 열을 흡수하는 경우, 제2 기판(160)은 열을 방출하며, 제1 기판(110)에서 열을 방출하는 경우, 제2 기판(160)은 열을 흡수한다. This configuration can be equally applied to the second electrode 150 as well. The second electrode 150 may be disposed on the second substrate 160. And the second electrode 150 may be disposed between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140. Thus, the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 may directly contact the second substrate 160 to transmit or absorb heat to the second substrate 160. For example, when the first substrate 110 absorbs heat, the second substrate 160 emits heat, and when the first substrate 110 emits heat, the second substrate 160 absorbs heat do.

이로써, 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)는 제2 전극(150)을 통해 제2 기판(160)으로 열을 전달 또는 흡수하지 않아, 실시예에 따른 열전 소자는 제1 전극(120)에서 발생하는 열 에너지 손실을 방지할 수 있다. 이로써, 제2 기판(160)과 제1 열전 레그(130) 사이 및 제2 기판(160)과 제2 열전 레그(140) 사이에서 발생하는 온도 손실을 방지하여, 제1 기판(110)과 제2 기판(160) 간의 온도 차이를 개선하여 열전 소자의 발전량을 향상시킬 수 있다.Thus, the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 do not transmit or absorb heat to the second substrate 160 through the second electrode 150, It is possible to prevent a loss of heat energy generated in the electrode 120. [ This prevents a temperature loss between the second substrate 160 and the first thermoelectric leg 130 and between the second substrate 160 and the second thermoelectric leg 140, 2 substrate 160 can be improved to improve the power generation amount of the thermoelectric element.

그리고 복수 개의 제1 열전 레그(130)와 복수 개의 제2 열전 레그(140)는 복수 개의 제1 전극(120)과 복수 개의 제2 전극(150)에 의해 직렬 연결되며, 제1 기판(110) 또는 제2 기판(160) 상에서 전기적으로 연결된 형상은 다양할 수 있다. The plurality of first thermoelectric legs 130 and the plurality of second thermoelectric legs 140 are connected in series by a plurality of first electrodes 120 and a plurality of second electrodes 150, Or electrically connected on the second substrate 160 may vary.

또한, 복수 개의 제1 열전 레그(130)와 복수 개의 제2 열전 레그(140)는 제1 기판(110) 또는 제2 기판(160)에 대해 기울어지게 배치될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 제1 열전 레그(130)와 복수 개의 제2 열전 레그(140)는 제1 기판(110)에서 제2 기판(160)으로 최단 거리를 갖는 방향을 기준으로 기울어지게 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 제1 열전 레그(130)와 복수 개의 제2 열전 레그(140)는 제1 기판(110)에서 제2 기판(160)으로 최단 거리를 갖는 방향과 평행하게 배치되지 않을 수 있다.The plurality of first thermoelectric legs 130 and the plurality of second thermoelectric legs 140 may be inclined relative to the first substrate 110 or the second substrate 160. For example, the plurality of first thermoelectric legs 130 and the plurality of second thermoelectric legs 140 may be arranged to be inclined with respect to the direction of the shortest distance from the first substrate 110 to the second substrate 160 . The plurality of first thermoelectric legs 130 and the plurality of second thermoelectric legs 140 may not be disposed parallel to the direction of the shortest distance from the first substrate 110 to the second substrate 160.

도 3은 실시예에 따른 열전 소자의 측면도이고, 도 4는 도 3에서 A 부분의 확대도이다.Fig. 3 is a side view of the thermoelectric element according to the embodiment, and Fig. 4 is an enlarged view of a portion A in Fig.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 전극(110)은 제1 열전 레그(130)와 접하는 제1 면(S1), 제2 열전 레그(140)와 접하는 제2 면(S2), 제1 면(S1)과 제2 면(S2) 사이에 배치되는 제3 면(S3) 및 제4 면(S4)을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 면(S3)은 제4 면(S4)보다 면적이 클 수 있다. 여기서, 제1 면(S1) 내지 제4 면(S4)은 제1 전극(110)의 최외곽 면 중 하나의 면이다.3 and 4, the first electrode 110 includes a first surface S 1 in contact with the first thermoelectric leg 130, a second surface S 2 in contact with the second thermoelectric leg 140, And a third surface S 3 and a fourth surface S 4 disposed between the first surface S 1 and the second surface S 2 . Here, the third surface S 3 may have a larger area than the fourth surface S 4 . Here, the first surface S 1 to the fourth surface S 4 are one of the outermost surfaces of the first electrode 110.

예컨대, 제1 전극(120)의 제1 면(S1)은 제1 전극(120)에서 제1 열전 레그(130)와 접하는 최외곽 면일 수 있다. 그리고 제1 전극(120)의 제2 면(S2)은 제1 전극(120)에서 제2 열전 레그(140)와 접하는 최외곽 면일 수 있다. 그리고 제1 전극(120)의 제3 면(S3)은 제2 기판(160)의 하면과 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(120)의 제3 면(S3)은 여기서, 제1 기판(110)은 하부에 배치되고, 제2 기판(160)은 상부에 배치되는 것을 기준으로 상부와 하부에 대한 방향을 구분하여 설명한다. 또한, 제1 전극(120)의 제4 면(S4)은 제1 기판(110)의 상면과 접할 수 있다.For example, the first surface S 1 of the first electrode 120 may be the outermost surface of the first electrode 120 contacting the first thermoelectric leg 130. The second surface S 2 of the first electrode 120 may be the outermost surface of the first electrode 120 contacting the second thermoelectric leg 140. The third surface S 3 of the first electrode 120 may be disposed to face the lower surface of the second substrate 160. The third surface S 3 of the first electrode 120 is disposed on the lower surface of the first substrate 110 and the upper surface of the second substrate 160 is disposed on the upper surface Describe the directions separately. The fourth surface S 4 of the first electrode 120 may be in contact with the upper surface of the first substrate 110.

또한, 제2 전극(150)의 제1 면(S1')은 제2 전극(150)에서 제1 열전 레그(130)와 접하는 최외곽 면일 수 있다. 그리고 제2 전극(150)의 제2 면(S2')은 제2 전극(150)에서 제2 열전 레그(140)와 접하는 최외곽 면일 수 있다. 그리고 제2 전극(150)의 제3 면(S3')은 제1 기판(110)의 상면과 마주보도록 배치될 수 있다.The first surface S 1 'of the second electrode 150 may be the outermost surface of the second electrode 150 that contacts the first thermoelectric leg 130. The second surface S 2 'of the second electrode 150 may be the outermost surface of the second electrode 150 contacting the second thermoelectric leg 140. The third surface S 3 'of the second electrode 150 may be disposed to face the upper surface of the first substrate 110.

앞서 설명한 바와 같이, 제1 전극(120)의 제1 면(S1)과 제2 전극(150)의 제1 면(S1')은 제1 열전 레그(130)와 접하는 면일 수 있다. 이에, 제1 전극(120)의 제1 면(S1)과 제1 전극의 제1 면(S1)에 가장 인접하게 배치되는 제2 전극(150)의 제1 면(S1') 사이에 하나의 제1 열전 레그(130)이 배치될 수 있다. 이에, 제1 전극(120)의 제1 면(S1)과 제2 전극(150)의 제1 면(S1')은 평행하게 배치될 수 있다. 이와 달리, 제1 전극(120)의 제1 면(S1)은 제2 전극(150)의 제1 면(S1')과 평행하지 않게 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(160)과 소정의 각도를 가지도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 기판(110)은 제1 열전 레그(130), 제2 열전 레그(140) 및 제1 전극(120)과 접하고, 제2 기판(16)은 제1 열전 레그(130), 제2 열전 레그(140) 및 제2 전극(150)과 접할 수 있다. 이에 따라, 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140)는 제1 전극(120) 및 제2 전극(150)에 의해 제1 기판(110) 및 제2 기판(160)과 구조적으로 분리되지 않을 수 있다. 즉, 제1 기판(110)은 제1 열전 레그(130), 제2 열전 레그(140) 및 제1 전극(120)과 접하고, 제2 기판(120)은 제1 열전 레그(130), 제2 열전 레그(140) 및 제2 전극(150)과 접할 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(120)과 제2 전극(150)에서 발생하는 열 에너지 손실을 방지하여 열전 소자의 발전량을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140)가 제1 기판(110) 또는 제2 기판(160)으로부터 이격되지 않도록 배치하여 열 전달 경로를 감소시켜 열전 소자의 열 손실을 저감하여 발전량을 향상시킬 수 있다.As described above, the first surface of the first electrode (120) (S 1) and the first surface (S 1 ') of the second electrode 150 may be flush contact with the first thermoelectric leg 130. Thus, between the first surface of the first electrode (120) (S 1) and the first surface (S 1 ') of the first electrode a first side a second electrode 150 which is disposed most adjacent to (S 1) of One first thermoelectric leg 130 may be disposed. Thus, the first surface (S 1 ') of the first surface (S 1) and the second electrode 150 of the first electrode 120 may be arranged in parallel. Alternatively, the first surface S 1 of the first electrode 120 may be disposed so as not to be parallel to the first surface S 1 'of the second electrode 150. The first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 may be disposed at a predetermined angle with respect to the first substrate 110 and the second substrate 160. [ The first substrate 110 is in contact with the first thermoelectric leg 130, the second thermoelectric leg 140 and the first electrode 120 and the second substrate 16 is in contact with the first thermoelectric leg 130, 2 thermally conductive leg 140 and the second electrode 150. [ Accordingly, the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 are structurally connected to the first and second substrates 110 and 160 by the first electrode 120 and the second electrode 150, respectively. It may not be separated. That is, the first substrate 110 is in contact with the first thermoelectric leg 130, the second thermoelectric leg 140 and the first electrode 120, the second substrate 120 is in contact with the first thermoelectric leg 130, 2 thermally conductive leg 140 and the second electrode 150. [ Accordingly, it is possible to prevent a loss of thermal energy generated in the first electrode 120 and the second electrode 150, thereby improving the power generation amount of the thermoelectric elements. The first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 may be disposed so as not to be spaced apart from the first substrate 110 or the second substrate 160 to reduce the heat transfer path to reduce the heat loss of the thermoelectric element So that the amount of power generation can be improved.

마찬가지로, 제1 전극(120)의 제2 면(S2)과 제2 전극(150)의 제2 면(S2')은 제2 열전 레그(140)와 접하는 면일 수 있다. 이에, 제1 전극(120)의 제2 면(S2)과 제1 전극의 제2 면(S2)에 가장 인접하게 배치되는 제2 전극(150)의 제2 면(S2') 사이에 하나의 제2 열전 레그(140)이 배치될 수 있다. 이에, 제1 전극(120)의 제2 면(S2)과 제2 전극(150)의 제2 면(S2')은 평행하게 배치될 수 있다.Similarly, the second surface (S 2 ') of the second surface (S 2) and the second electrode 150 of the first electrode 120 may be flush contact with the second thermoelectric leg 140. It is preferable that the gap between the second surface S 2 of the first electrode 120 and the second surface S 2 'of the second electrode 150 disposed closest to the second surface S 2 of the first electrode One second thermoelectric leg 140 may be disposed. Thus, the second surface (S 2 ') of the second surface (S 2) and the second electrode 150 of the first electrode 120 may be arranged in parallel.

또한, 제1 전극(120)의 제4 면(S4)은 제1 기판(110)과 접하고, 제2 전극(150)의 제4 면(S4')은 제2 기판(160)과 접할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 전극(120)의 제1 면(S1)은 제2 전극(150)의 제1 면(S1')과 평행하지 않게 배치되지 않으므로, 복수의 제1 열전 레그(130)와 복수의 제2 열전 레그(140)는 제1 기판(110) 상에서 평행하게 배치되지 않을 수 있다. 이에, 제1 열전 레그(130)와 복수의 제2 열전 레그(140)는 제1 기판(110) 또는 제2 기판(160) 상에서 제1 기판(110) 또는 제2 기판(160)에 대해 소정의 각도를 가지도록 배치될 수 있다.The fourth surface S 4 of the first electrode 120 is in contact with the first substrate 110 and the fourth surface S 4 'of the second electrode 150 is in contact with the second substrate 160 . Since the first surface S 1 of the first electrode 120 is not arranged in parallel with the first surface S 1 'of the second electrode 150 as described above, The legs 130 and the plurality of second thermoelectric legs 140 may not be disposed parallel to each other on the first substrate 110. The first thermoelectric leg 130 and the plurality of second thermoelectric legs 140 are formed on the first substrate 110 or the second substrate 160 with respect to the first substrate 110 or the second substrate 160, As shown in Fig.

그리고 복수 개의 제1 열전 레그(130)는 각각 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 제2 열전 레그(140)는 각각 평행하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 열전 레그(130), 제2 열전 레그(140), 제1 전극(120) 및 제2 전극(150)은 제1 기판 상에서 구조적으로 개선된 안정감을 제공하도록 배치될 수 있다. 이로써, 실시예에 다른 열전 소자는 신뢰성이 개선될 수 있다.The plurality of first thermoelectric legs 130 may be arranged in parallel. In addition, the plurality of second thermoelectric legs 140 may be arranged in parallel to each other. Accordingly, the first thermoelectric leg 130, the second thermoelectric leg 140, the first electrode 120, and the second electrode 150 may be arranged to provide a structurally improved stability on the first substrate. As a result, the reliability of the other thermoelectric elements in the embodiment can be improved.

또한, 제1 전극(120)과 제2 전극(150)은 제1 방향(X축 방향)으로 중첩되지 않을 수 있다. 여기서, 제1 방향(X축 방향)은 제1 열전 레그(130)에서 제1 열전 레그(130)에 인접하게 배치된 제2 열전 레그(140)를 향한 방향일 수 있다. 그리고 제2 방향(Y축 방향)은 제1 기판(110)에서 제2 기판(160)을 향한 최단 거리 방향 또는 제2 기판(160)에서 제1 기판(110)을 향한 최단 거리 방향일 수 있다. In addition, the first electrode 120 and the second electrode 150 may not overlap in the first direction (X-axis direction). Here, the first direction (X-axis direction) may be the direction toward the second thermoelectric leg 140 disposed adjacent to the first thermoelectric leg 130 in the first thermoelectric leg 130. The second direction (Y-axis direction) may be the shortest distance from the first substrate 110 toward the second substrate 160 or the shortest distance from the second substrate 160 toward the first substrate 110 .

그리고 이러한 구성에 의하여, 제1 전극(120)은 제2 기판(160)과 마주보게 배치되고, 제2 전극(150)은 제1 기판(110)과 마주보도록 배치될 수 있다.The first electrode 120 may be disposed to face the second substrate 160 and the second electrode 150 may be disposed to face the first substrate 110. [

도 5는 실시예에 따른 열전 소자의 위치 별 상대 온도를 나타내는 도면이다.5 is a graph showing the relative temperatures of the thermoelectric elements according to the embodiment.

도 5를 참조하면, 실시예에 따른 열전 소자는 흡열 반응을 통해 온도가 낮아지는 냉각 영역(C)과 발열 반응을 통해 온도가 높아지는 발열 영역(H)으로 구획될 수 있다. 그리고 제1 열전 소자(130)와 제2 열전 소자(140)가 배치되는 위치(L2, L3, L4)에서 온도는 냉각 영역(C)에서 발열 영역(H)을 향해 상대적으로 증가할 수 있다. 그리고 제1 전극(120)과 제2 전극(150)이 각각 배치되는 위치(L2, L4)에서 온도는 제1 전극(120) 배치되는 위치(L2)와 제2 전극(150)이 배치되는 위치(L4) 사이에 존재하는 위치(L3)에서 온도 변화와 동일한 변화율을 가질 수 있다. 적어도, 제1 전극(120) 배치되는 위치(L2)와 제2 전극(150)이 배치되는 위치(L4) 사이에 존재하는 위치(L3)에서 온도 변화는 제1 기판 또는 제2 기판이 배치되는 위치(L1, L5)에서 온도 변화보다 클 수 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 제1 전극(120)과 제2 전극(150)에서 열 손실이 저감되어 발열 소자의 제1 기판과 제2 기판 사이의 온도차이가 커져 발전량이 향상될 수 있다.Referring to FIG. 5, the thermoelectric device according to the embodiment may be divided into a cooling region C where the temperature is lowered through the endothermic reaction and a heat generating region H where the temperature is increased through the exothermic reaction. In the positions (L 2 , L 3 and L 4 ) where the first thermoelectric element 130 and the second thermoelectric element 140 are disposed, the temperature increases relatively from the cooling region C toward the heat generating region H . At the positions L 2 and L 4 where the first electrode 120 and the second electrode 150 are disposed, the temperature is higher than the position L 2 where the first electrode 120 is disposed and the second electrode 150 in existing between the arranged position (L 4) location (L 3) may have a temperature change and the same rate of change. A temperature change at a position L 3 existing between a position L 2 where the first electrode 120 is disposed and a position L 4 where the second electrode 150 is disposed may be a temperature change in the first substrate 120, May be larger than the temperature change at the positions (L 1 , L 5 ) where the heaters are arranged. That is, as described above, the heat loss is reduced in the first electrode 120 and the second electrode 150, so that the temperature difference between the first substrate and the second substrate of the heat generating element becomes large, and the power generation amount can be improved.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 열전 레그 및 전극의 단면도를 나타낸다. 6 is a cross-sectional view of a thermoelectric leg and an electrode according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 열전 레그(130)는 제1단면적을 가지는 제1소자부(132), ㄴ제1소자부(132)와 대향하는 위치에 배치되며 제2단면적을 가지는 제2소자부(136), 그리고 제1소자부(132) 및 제2소자부(136)를 연결하며 제3단면적을 가지는 연결부(134)를 포함할 수 있다. 이때, 연결부(134)의 수평방향의 임의의 영역에서의 단면적이 제1단면적 또는 제2단면적보다 작게 형성될 수 있다.6, the thermoelectric leg 130 includes a first element portion 132 having a first cross-sectional area, a second element portion 136 having a second cross-sectional area and disposed opposite to the first element portion 132, And a connection part 134 connecting the first element part 132 and the second element part 136 and having a third cross-sectional area. At this time, the cross-sectional area of the connecting portion 134 in an arbitrary region in the horizontal direction may be smaller than the first cross-sectional area or the second cross-sectional area.

이와 같이, 제1 소자부(132) 및 제2 소자부(136)의 단면적을 연결부(134)의 단면적보다 크게 형성하면, 동일한 양의 재료를 이용하여 제1소자부(132)와 제2소자부(136) 간의 온도차(△T)를 크게 형성할 수 있다. 이에 따라, 발열측(Hot side)와 냉각측(Cold side) 사이에 이동하는 자유전자의 양이 많아지므로, 발전량이 증가하게 되며, 발열 효율 또는 냉각 효율이 높아지게 된다. If the cross-sectional area of the first element portion 132 and the second element portion 136 is formed to be larger than the cross-sectional area of the connection portion 134 in this manner, the same amount of material can be used to form the first element portion 132 and the second element portion 136, The temperature difference DELTA T between the portions 136 can be increased. Accordingly, since the amount of free electrons moving between the hot side and the cold side increases, the power generation amount increases and the heat generation efficiency or the cooling efficiency becomes high.

이때, 연결부(134)의 수평 단면 중 가장 긴 폭을 가지는 단면의 폭(B)과, 제1소자부(132) 및 제2소자부(136)의 수평 단면 중 더 큰 단면의 폭(A or C) 간의 비가 1:(1.5~4)일 수 있다. 이에 따라, 발전 효율, 발열 효율 또는 냉각 효율을 높일 수 있다. At this time, the width B of the section having the longest width among the horizontal sections of the connecting section 134 and the width (A or or) of the larger section of the horizontal sections of the first element section 132 and the second element section 136 C) may be 1: (1.5 to 4). Thus, the power generation efficiency, heat generation efficiency or cooling efficiency can be increased.

여기서, 제1소자부(132), 제2소자부(136) 및 연결부(134)는 동일한 재료를 이용하여 일체로 형성될 수 있다. Here, the first element portion 132, the second element portion 136, and the connecting portion 134 may be integrally formed using the same material.

본 발명의 한 실시예에 따른 열전 레그는 적층형 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, P형 열전 레그 또는 N형 열전 레그는 시트 형상의 기재에 반도체 물질이 도포된 복수의 구조물을 적층한 후, 이를 절단하는 방법으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 재료의 손실을 막고 전기 전도 특성을 향상시킬 수 있다.The thermoelectric leg according to an embodiment of the present invention may have a laminated structure. For example, the P-type thermoelectric leg or the N-type thermoelectric leg may be formed by stacking a plurality of structures coated with a semiconductor material on a sheet-like base material and then cutting the same. Thus, it is possible to prevent the loss of the material and improve the electric conduction characteristic.

도 7는 적층형 구조의 열전 레그를 제조하는 방법을 나타낸다. Fig. 7 shows a method of manufacturing a thermoelectric leg of a laminated structure.

도 7를 참조하면, 반도체 물질을 포함하는 재료를 페이스트 형태로 제작한 후, 시트, 필름 등의 기재(1110) 상에 도포하여 반도체층(1120)을 형성한다. 이에 따라, 하나의 단위부재(1100)가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7, a material including a semiconductor material is formed into a paste, and then applied on a substrate 1110 such as a sheet or a film to form a semiconductor layer 1120. Accordingly, one unit member 1100 can be formed.

복수의 단위부재(1100a, 1100b, 1100c)를 적층하여 적층 구조물(1200)을 형성하고, 이를 절단하면 단위 열전 레그(1300)를 얻을 수 있다. A plurality of unit members 1100a, 1100b, and 1100c are laminated to form a laminated structure 1200, and the unit thermoelectric leg 1300 can be obtained by cutting the unit structure.

이와 같이, 단위 열전 레그(1300)는 기재(1110) 상에 반도체층(1120)이 형성된 단위부재(1100)가 복수로 적층된 구조물에 의하여 형성될 수 있다. As described above, the unit thermoelectric leg 1300 can be formed by a structure in which a plurality of unit members 1100 in which a semiconductor layer 1120 is formed on a substrate 1110 are laminated.

여기서, 기재(1110) 상에 페이스트를 도포하는 공정은 다양한 방법으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 테이프캐스팅(Tape casting) 방법으로 행해질 수 있다. 테이프캐스팅 방법은 미세한 반도체 물질의 분말을 수계 또는 비수계 용매(solvent), 결합제(binder), 가소제(plasticizer), 분산제(dispersant), 소포제(defoamer) 및 계면활성제 중 선택되는 적어도 하나와 혼합하여 슬러리(slurry) 형태로 제조한 후, 움직이는 칼날(blade) 또는 움직이는 기재 상에서 성형하는 방법이다. 이때, 기재(1110)는 10um~100um 두께의 필름, 시트 등일 수 있으며, 도포되는 반도체 물질로는 상술한 벌크형 소자를 제조하는 P 형 열전 재료 또는 N 형 열전 재료가 그대로 적용될 수 있다.Here, the step of applying the paste on the substrate 1110 can be performed in various ways. For example, by a tape casting method. The tape casting method comprises mixing a powder of a fine semiconductor material with at least one selected from the group consisting of an aqueous or non-aqueous solvent, a binder, a plasticizer, a dispersant, a defoamer and a surfactant to form a slurry (slurry), and then molding on a moving blade or moving substrate. At this time, the substrate 1110 may be a film, a sheet, or the like having a thickness of 10 to 100 μm. As the semiconductor material to be applied, the P-type thermoelectric material or the N-type thermoelectric material for manufacturing the above-described bulk-type device may be directly applied.

단위부재(1100)를 복수의 층으로 어라인하여 적층하는 공정은 50℃~250℃의 온도에서 압착하는 방법으로 행해질 수 있으며, 적층되는 단위부재(110)의 수는, 예를 들어 2~50개일 수 있다. 이후, 원하는 형태와 사이즈로 절단될 수 있으며, 소결공정이 추가될 수 있다.The step of laminating the unit member 1100 in a plurality of layers may be performed by a method of pressing at a temperature of 50 ° C to 250 ° C. The number of the unit members 110 to be laminated is, for example, 2 to 50 . Thereafter, it can be cut into a desired shape and size, and a sintering process can be added.

이와 같이 제조되는 단위 열전 레그(1300)는 두께, 형상 및 크기의 균일성을 확보할 수 있으며, 박형화가 유리하고, 재료의 손실을 줄일 수 있다. The unit thermoelectric legs 1300 thus manufactured can ensure uniformity in thickness, shape, and size, and are advantageous in that they are thin and can reduce loss of materials.

단위 열전 레그(1300)는 원기둥 형상, 다각 기둥 형상, 타원형 기둥 형상 등일 수 있으며, 도 7(d)에서 예시한 바와 같은 형상으로 절단될 수도 있다. The unit thermoelectric leg 1300 may have a cylindrical shape, a polygonal columnar shape, an elliptical columnar shape, or the like, and may be cut into a shape as illustrated in Fig. 7 (d).

한편, 적층형 구조의 열전 레그를 제조하기 위하여, 단위 부재(1100)의 한 표면에 전도성층을 더 형상할 수도 있다. On the other hand, a conductive layer may be further formed on one surface of the unit member 1100 in order to manufacture the thermoelectric leg of the laminated structure.

도 8는 도 7의 적층 구조물 내 단위 부재 사이에 형성되는 전도성층을 예시한다. Figure 8 illustrates a conductive layer formed between unit members in the stacked structure of Figure 7;

도 8를 참조하면, 전도성층(C)은 반도체층(1120)이 형성되는 기재(1110)의 반대 면에 형성될 수 있으며, 기재(1110)의 표면의 일부가 노출되도록 패턴화될 수 있다. 8, the conductive layer C may be formed on the opposite side of the substrate 1110 on which the semiconductor layer 1120 is formed, and may be patterned such that a part of the surface of the substrate 1110 is exposed.

도 8는 본 발명의 실시예에 따른 전도성층(C)의 다양한 변형예를 나타낸다. 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 폐쇄형 개구패턴(c1, c2)을 포함하는 메쉬타입 구조 또는 도 8(c) 및 도 8(d)에 도시된 바와 같이, 개방형 개구패턴(c3, c4)을 포함하는 라인타입 구조 등으로 다양하게 변형될 수 있다. Figure 8 shows various modifications of the conductive layer (C) according to an embodiment of the present invention. As shown in Figs. 8 (a) and 8 (b), a mesh type structure including closed type opening patterns c1 and c2, or a mesh type structure including the open type patterns c1 and c2, A line-type structure including open-type opening patterns c3 and c4, and the like.

이러한 전도성층(C)은 단위부재의 적층형 구조로 형성되는 단위 열전 레그 내 단위부재 간의 접착력을 높일 수 있으며, 단위부재간 열전도도를 낮추고, 전기 전도도는 향상시킬 수 있다. 전도성층(C)은 금속물질, 예를 들어 Cu, Ag, Ni 등이 적용될 수 있다.The conductive layer (C) can increase the adhesion between the unit members in the unit thermoelectric legs formed by the laminated structure of the unit members, lower the thermal conductivity between the unit members, and improve the electrical conductivity. The conductive layer (C) may be a metal material, for example, Cu, Ag, Ni or the like.

한편, 단위 열전 레그(1300)는 도 9에 도시한 바와 같은 방향으로 절단될 수도 있다. 이러한 구조에 따르면, 수직방향의 열전도 효율을 낮추는 동시에 전기전도특성을 향상할 수 있어 냉각효율을 높일 수 있다.On the other hand, the unit thermoelectric leg 1300 may be cut in the direction as shown in Fig. According to this structure, the thermal conduction efficiency in the vertical direction can be lowered and the electric conduction characteristic can be improved, so that the cooling efficiency can be improved.

본 발명의 한 실시예에 따른 열전 모듈은 열전달부재와 함께 배치될 수 있다. The thermoelectric module according to an embodiment of the present invention may be disposed together with a heat transfer member.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 열전 모듈 상에 배치되는 열전달부재의 개념도이다. 10 to 12 are conceptual views of a heat transfer member disposed on a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열전달부재(2200)는 제1평면(2210) 및 제2평면(2220)을 가지는 평판형상의 기재로, 공기 유로(C1)를 형성하는 적어도 하나의 유로패턴(2200A)을 포함할 수 있다. 10 to 12, a heat transfer member 2200 according to an embodiment of the present invention is a flat plate shaped substrate having a first plane 2210 and a second plane 2220, and forms an air flow path C1 At least one flow path pattern 2200A.

도 10 내지 도 12에서 도시한 바와 같이, 유로패턴(2200A)은 일정한 피치(P1, P2)와 높이(T1)를 가지는 곡률 패턴이 형성되도록 기재를 폴딩(folding)하는 구조, 즉 접는 구조로 형성될 수 있다. 10 to 12, the flow path pattern 2200A has a structure for folding a substrate so as to form a curvature pattern having a predetermined pitch P1 or P2 and a height T1, .

이와 같이, 열전달부재(2200)의 제1 평면(2210) 및 제2 평면(2220)에는 공기가 면접촉하며, 유로패턴(2200A)에 의하여 공기가 면접촉하는 면적이 최대화될 수 있다. As described above, the air is in surface contact with the first plane 2210 and the second plane 2220 of the heat transfer member 2200, and the area of air contact with the air by the flow path pattern 2200A can be maximized.

도 10을 참조하면, 공기가 유로 방향(C1)으로 유입되는 경우, 공기가 제1평면(2210)과 제2평면(222)에 고르게 접촉하며 이동하여, 유로 방향(C2)으로 진행될 수 있다. 이에 따라, 단순한 평판 형상의 기재에 비하여 공기와의 접촉 면이 넓으므로, 흡열이나 발열의 효과가 증가하게 된다.Referring to FIG. 10, when air flows in the flow direction C1, the air moves evenly in contact with the first plane 2210 and the second plane 222 and proceeds in the flow direction C2. As a result, the contact surface with the air is wider than that of a simple plate-like base material, so that the effect of heat absorption and heat generation is increased.

본 발명의 실시예에 따르면, 공기의 접촉 면적을 더욱 증대하기 위하여, 기재의 표면에 돌출형 저항패턴(2230)을 형성할 수도 있다. According to the embodiment of the present invention, a protruding resistance pattern 2230 may be formed on the surface of the substrate to further increase the contact area of air.

나아가, 도 11에 도시된 바와 같이, 저항패턴(2230)은 공기가 유입되는 방향으로 일정한 경사각(θ)을 가지도록 기울어진 돌출 구조물로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 저항패턴(2230)과 공기 간의 마찰을 극대화할 수 있으므로, 접촉면적 또는 접촉효율을 높일 수 있다. 또한, 저항패턴(2230)의 앞 부분의 기재 면에 홈(2240)을 형성할 수도 있다. 저항패턴(223)과 접촉하는 공기의 일부는 홈(2240)을 통과하여 기재의 전면과 후면 사이를 이동하므로, 접촉면적 또는 접촉효율을 더욱 높일 수 있다. Further, as shown in FIG. 11, the resistance pattern 2230 may be formed as a protruding structure inclined at a predetermined inclination angle? In the direction in which the air is introduced. Thus, friction between the resistance pattern 2230 and the air can be maximized, so that the contact area or contact efficiency can be increased. Further, a groove 2240 may be formed on the base surface of the front portion of the resistance pattern 2230. A part of the air in contact with the resistance pattern 223 passes through the groove 2240 and moves between the front surface and the rear surface of the substrate so that the contact area or contact efficiency can be further increased.

저항패턴(2230)이 제1평면(2210)에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 평면(2220)에 형성될 수도 있다. Although the resistance pattern 2230 is shown as being formed on the first plane 2210, it is not limited thereto and may be formed on the second plane 2220.

도 12를 참조하면, 유로패턴은 다양한 변형예를 가질 수 있다. Referring to FIG. 12, the flow path pattern may have various modifications.

예를 들어, 도 12(a)와 같이 일정한 피치(P1)로 곡률을 가지는 패턴을 반복적으로 형성하거나, 도 12(b)와 같이 첨부를 가지는 패턴이 반복하여 형성되거나, 도9(c) 및 도9(d)에 도시된 바와 같이 단위패턴이 다각형 구조를 가질 수도 있다. 도시되지 않았으나, 패턴의 표면(B1, B2)에 저항패턴이 형성될 수 있음은 물론이다.For example, it is possible to repeatedly form a pattern having a curvature at a constant pitch P1 as shown in Fig. 12 (a), repeatedly form a pattern having an attachment as shown in Fig. 12 (b) The unit pattern may have a polygonal structure as shown in Fig. 9 (d). Although not shown, it is needless to say that a resistance pattern may be formed on the surfaces B1 and B2 of the pattern.

도 12에서는 유로패턴이 일정한 주기 및 높이를 가지고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유로패턴의 주기 및 높이(T1)는 불균일하게 변형될 수 있다. In Fig. 12, the flow path pattern has a constant period and height, but the present invention is not limited thereto, and the period and height T1 of the flow path pattern may be unevenly deformed.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 열전 레그는 존 멜팅(zone melting) 방식 또는 분말 소결 방식에 따라 제작될 수 있다. 존 멜팅 방식에 따르면, 열전 소재를 이용하여 잉곳(ingot)을 제조한 후, 잉곳에 천천히 열을 가하여 단일의 방향으로 입자가 재배열되도록 리파이닝하고, 천천히 냉각시키는 방법으로 열전 레그를 얻는다. 분말 소결 방식에 따르면, 열전 소재를 이용하여 잉곳을 제조한 후, 잉곳을 분쇄하고 체거름하여 열전 레그용 분말을 획득하고, 이를 소결하는 과정을 통하여 열전 레그를 얻는다. Meanwhile, the thermoelectric leg according to the embodiment of the present invention can be manufactured according to a zone melting method or a powder sintering method. According to the zone melting method, an ingot is produced using a thermoelectric material, refined to heat the ingot slowly in a single direction, and slowly cooled to obtain a thermoelectric leg. According to the powder sintering method, an ingot is produced using a thermoelectric material, and then the ingot is pulverized and sieved to obtain a thermoelectric material powder, and the thermoelectric material is obtained by sintering the thermoelectric material.

도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 열전 레그용 소결체를 제조하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자를 제조하는 방법에 대한 순서도이다.FIG. 13 is a flowchart showing a method of manufacturing a thermoelectrically-responsive sintered body according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a flowchart of a method of manufacturing a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention.

도 13 및 도 14를 참조하면, 열전 소재를 열처리하여, 잉곳(ingot)을 제조한다(S100). 열전 소재는 Bi, Te 및 Se를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열전 소재는 Bi2Te3-ySey(0.1<y<0.4)를 포함할 수 있다. 한편, Bi의 증기 압력은 768℃에서 10Pa이고, Te의 증기 압력은 769℃에서 104Pa이고, Se의 증기 압력은 685℃에서 105Pa이다. 따라서, 일반적인 용융 온도(600~800℃)에서 Te와 Se의 증기 압력이 높아, 휘발성이 크다. 따라서, 열전 레그 제작 시, Te 및 Se 중 적어도 하나의 휘발을 고려하여 칭량할 수 있다. 즉, Te 및 Se 중 적어도 하나를 1 내지 10 중량부로 더 포함시킬 수 있다. 예를 들어, N형 레그 제작 시, Bi2Te3-ySey(0.1<y<0.4) 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부의 Te 및 Se를 더 포함시킬 수도 있다. 13 and 14, the thermoelectric material is heat-treated to produce an ingot (S100). The thermoelectric material may include Bi, Te and Se. For example, the thermoelectric material may include Bi2Te3-ySey (0.1 < y < 0.4). On the other hand, the steam pressure of Bi is 10 Pa at 768 캜, the steam pressure of Te is 104 Pa at 769 캜, and the steam pressure of Se is 105 Pa at 685 캜. Therefore, the vapor pressure of Te and Se is high at a general melting temperature (600 to 800 ° C), and the volatility is high. Therefore, at the time of manufacturing the thermoelectric leg, weighing can be performed taking into account at least one of volatilization of Te and Se. That is, at least one of Te and Se may be added in an amount of 1 to 10 parts by weight. For example, Te and Se may be further added in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of Bi2Te3-ySey (0.1 < y < 0.4)

다음으로, 잉곳을 분쇄한다(S110). 이때, 잉곳은 멜트 스피닝(melt spinning) 기법에 따라 분쇄될 수 있다. 이에 따라, 판상 플레이크의 열전 소재가 얻어질 수 있다. Next, the ingot is pulverized (S110). At this time, the ingot may be pulverized according to a melt spinning technique. Thus, a thermoelectric material of the flaky flakes can be obtained.

다음으로, 판상 플레이크의 열전 소재를 도핑용 첨가제와 함께 밀링(milling)한다(S20). 이를 위하여, 예를 들면 슈퍼 믹서(Super Mixer), 볼밀(ball mill), 어트리션 밀(attrition mill), 3롤 밀(3roll mill) 등이 이용될 수 있다. 여기서, 도핑용 첨가제는, 예를 들어 Cu 및 Bi2O3를 포함할 수 있다. 이때, Bi, Te 및 Se를 포함하는 열전 소재는 99.4 내지 99.98wt%, Cu는 0.01 내지 0.1wt%, 그리고 Bi2O3는0.01 내지 0.5wt%의 조성 비, 바람직하게는 Bi, Te 및 Se를 포함하는 열전 소재는 99.48 내지 99.98wt%, Cu는 0.01 내지 0.07wt%, 그리고 Bi2O3는 0.01 내지 0.45wt%의 조성비, 더욱 바람직하게는 Bi, Te 및 Se를 포함하는 열전 소재는 99.67 내지 99.98wt%, Cu는 0.01 내지 0.03wt%, 그리고 Bi2O3는 0.01 내지 0.30wt%의 조성비로 첨가된 후 밀링될 수 있다. Next, the thermoelectric material of the flaky flakes is milled together with an additive for doping (S20). For this purpose, for example, a super mixer, a ball mill, an attrition mill, a 3 roll mill, or the like can be used. Here, the additive for doping may include, for example, Cu and Bi2O3. At this time, the thermoelectric material including Bi, Te and Se contains 99.4 to 99.98 wt% of Cu, 0.01 to 0.1 wt% of Cu, and Bi2O3 of 0.01 to 0.5 wt%, preferably Bi, Te and Se The thermoelectric material containing 99.47 to 99.98 wt% of thermoelectric material, 0.01 to 0.07 wt% of Cu, and 0.01 to 0.45 wt% of Bi2O3, more preferably 99.67 to 99.98 wt% of thermoelectric material containing Bi, Te and Se, Is added in a composition ratio of 0.01 to 0.03 wt%, and Bi2O3 is added in a composition ratio of 0.01 to 0.30 wt%, and then milled.

다음으로, 체거름(sieving)을 통하여 열전 레그용 분말을 얻는다(S130). 다만, 체거름 공정은 필요에 따라 추가되는 것으로, 본 발명의 실시예에서 필수적인 공정이 아니다. 이때, 열전 레그용 분말은, 예를 들면 마이크로 단위의 입자 크기를 가질 수 있다.Next, sieving is performed to obtain a powder for thermoelectric legs (S130). However, the screening process is added as needed and is not an essential process in the embodiment of the present invention. At this time, the powder for thermoelectric legs may have a particle size of, for example, micrometers.

다음으로, 열전 레그용 분말을 소결한다(S140). 소결 과정을 얻어진 소결체를 커팅하여 열전 레그를 제작할 수 있다. 소결은, 예를 들면 스파크 플라즈마 소결(SPS, Spark Plasma Sintering) 장비를 이용하여 400 내지 550℃, 35 내지 60MPa 조건에서 1 내지 30분간 진행되거나, 핫 프레스(Hot-press) 장비를 이용하여 400 내지 550℃, 180 내지 250MPa 조건에서 1 내지 60분간 진행될 수 있다. Next, the thermoelectric leg powder is sintered (S140). The thermosetting leg can be manufactured by cutting the sintered body obtained by the sintering process. The sintering may be carried out at 400 to 550 ° C under a condition of 35 to 60 MPa for 1 to 30 minutes using, for example, SPS (Spark Plasma Sintering) equipment, or by using a hot- 550 &lt; 0 &gt; C and 180 to 250 MPa for 1 to 60 minutes.

이때, 열전 레그용 분말은 비정질 리본과 함께 소결될 수 있다. 열전 레그용 분말이 비정질 리본과 함께 소결되면 전기 전도도가 높아지므로, 높은 열전 성능을 얻을 수 있다. 이때, 비정질 리본은 Fe 계 비정질 리본일 수 있다. At this time, the powder for the thermoelectric leg can be sintered together with the amorphous ribbon. When the thermosetting powder is sintered together with the amorphous ribbon, the electrical conductivity is increased, so that a high thermoelectric performance can be obtained. At this time, the amorphous ribbon may be an Fe amorphous ribbon.

한 예로, 비정질 리본은 열전 레그가 상부 전극과 접합하기 위한 면 및 하부 전극과 접합하기 위한 면에 배치된 후 소결될 수 있다. 이에 따라, 상부 전극 또는 하부 전극 방향으로 전기 전도도가 높아질 수 있다. 이를 위하여, 하부 비정질 리본, 열전 레그용 분말 및 상부 비정질 리본이 몰드 내에 순차적으로 배치된 후 소결될 수 있다. 이때, 하부 비정질 리본 및 상부 비정질 리본 상에는 각각 표면 처리층이 형성될 수도 있다. 표면 처리층은 도금법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의하여 형성되는 박막으로, 반도체 재료인 열전 레그용 분말과 반응하더라도 성능 변화가 거의 없는 니켈 등이 사용될 수 있다. As an example, the amorphous ribbon may be disposed on the surface for bonding the thermoelectric leg to the upper electrode and the lower electrode and then sintered. Accordingly, the electric conductivity can be increased in the direction of the upper electrode or the lower electrode. For this purpose, the lower amorphous ribbon, the thermoelectrically reactive powder and the upper amorphous ribbon may be sequentially placed in the mold and then sintered. At this time, the surface treatment layer may be formed on the lower amorphous ribbon and the upper amorphous ribbon, respectively. The surface treatment layer is a thin film formed by a plating method, a sputtering method, a vapor deposition method, or the like. Nickel or the like which hardly changes in performance even when it reacts with a thermoelectric material powder as a semiconductor material can be used.

다른 예로, 비정질 리본은 열전 레그의 측면에 배치된 후 소결될 수도 있다. 이에 따라, 열전 레그의 측면을 따라 전기 전도도가 높아질 수 있다. 이를 위하여, 비정질 리본이 몰드의 벽면을 둘러싸도록 배치된 후, 열전 레그용 분말을 채우고, 소결할 수 있다. As another example, the amorphous ribbon may be disposed on the side of the thermoelectric leg and then sintered. Accordingly, the electric conductivity can be increased along the side surface of the thermoelectric leg. For this purpose, after the amorphous ribbon is arranged so as to surround the wall surface of the mold, the powder for the thermoelectric leg can be filled and sintered.

도 14a 및 도 14b를 참조하면, 지그(j)에 홈을 형성할 수 있다. 홈은 소정의 각도를 가질 수 있다. 그리고 홈에 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)가 형성될 수 있다. 제1 열전 레그(130)아 제2 열전 레그(140)는 지그(j)의 홈에 교번하여 정렬될 수 있다. 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)가 홈에 정렬되는 순서는 다양할 수 있다. 지그(j)에 형성된 홈에서 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140)가 배치되는 면은 소정의 각도를 이룰 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 소정의 각도를 조정하면 지그(j)에 형성되는 제1 열전 레그(130) 및 제2 열전 레그(140)의 수가 커져 열전 소자의 발전량을 향상시킬 수 있다.14A and 14B, a groove may be formed in the jig j. The grooves may have a predetermined angle. The first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 may be formed in the groove. The first thermoelectric legs 130 and the second thermoelectric legs 140 may be alternately arranged in the grooves of the jig j. The order in which the first thermoelectric legs 130 and the second thermoelectric legs 140 are aligned in the grooves may vary. The surface on which the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 are arranged in the groove formed in the jig j may be at a predetermined angle. With this configuration, the number of the first thermoelectric legs 130 and the second thermoelectric legs 140 formed on the jig j can be increased by adjusting the predetermined angle, thereby improving the amount of power generation of the thermoelectric elements.

도 14c 및 도 14d를 참조하면, 교번하여 배치된 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140) 사이에 제1 전극(120)과 제2 전극(150)을 배치할 수 있다. 이 경우, 금속 접착 부재(미도시됨)를 이용할 수 있다. 금속 접착 부재는 메탈 페이스트로, 은(Ag) 등을 포함하는 전도성 페이스트일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Referring to FIGS. 14C and 14D, the first electrode 120 and the second electrode 150 may be disposed between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 disposed alternately. In this case, a metal bonding member (not shown) can be used. The metal bonding member may be a metal paste and may be a conductive paste including silver (Ag) or the like, but is not limited thereto.

또한, 제1 전극(120)을 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140) 사이에 배치한 뒤, 지그(j)로부터 제1 열전 레그(130), 제2 열전 레그(140) 및 제1 전극(120)을 지그(j)로부터 분리한 뒤, 제2 전극(150)을 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140) 사이에 배치할 수 있다. 이 때, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 전극(120)과 제2 전극(150)은 중첩되지 않도록 교번하여 제1 열전 레그(130)와 제2 열전 레그(140) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제1 기판과 제2 기판 사이에 제1 열전 레그(130), 제2 열전 레그(140), 제1 전극(120) 및 제2 전극(150)을 배치할 수 있다.After the first electrode 120 is disposed between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140, the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 are separated from the jig j. The second electrode 150 may be disposed between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 after the first electrode 120 and the first electrode 120 are separated from the jig j. At this time, as described above, the first electrode 120 and the second electrode 150 may be alternately disposed between the first thermoelectric leg 130 and the second thermoelectric leg 140 so as not to overlap with each other. The first thermoelectric leg 130, the second thermoelectric leg 140, the first electrode 120, and the second electrode 150 may be disposed between the first substrate and the second substrate.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자는 발전용 장치, 냉각용 장치, 온열용 장치 등에 작용될 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자는 주로 광통신 모듈, 센서, 의료 기기, 측정 기기, 항공 우주 산업, 냉장고, 칠러(chiller), 자동차 통풍 시트, 컵 홀더, 세탁기, 건조기, 와인셀러, 정수기, 센서용 전원 공급 장치, 서모파일(thermopile) 등에 적용될 수 있다. The thermoelectric device according to the embodiment of the present invention can be applied to a power generation device, a cooling device, a thermal device, and the like. Specifically, the thermoelectric device according to an embodiment of the present invention mainly includes an optical communication module, a sensor, a medical instrument, a measuring instrument, an aerospace industry, a refrigerator, a chiller, a ventilation sheet, a cup holder, a washing machine, , A water purifier, a power supply for a sensor, a thermopile, and the like.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 의료 기기에 적용되는 예로, PCR(Polymerase Chain Reaction) 기기가 있다. PCR 기기는 DNA를 증폭하여 DNA의 염기 서열을 결정하기 위한 장비이며, 정밀한 온도 제어가 요구되고, 열 순환(thermal cycle)이 필요한 기기이다. 이를 위하여, 펠티어 기반의 열전 소자가 적용될 수 있다. Here, as an example in which the thermoelectric element according to the embodiment of the present invention is applied to a medical instrument, there is a PCR (Polymerase Chain Reaction) device. The PCR device is a device for amplifying DNA to determine the DNA sequence and is a device that requires precise temperature control and thermal cycling. For this purpose, a Peltier based thermoelectric element can be applied.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 의료 기기에 적용되는 다른 예로, 광 검출기가 있다. 여기서, 광 검출기는 적외선/자외선 검출기, CCD(Charge Coupled Device) 센서, X-ray 검출기, TTRS(Thermoelectric Thermal Reference Source) 등이 있다. 광 검출기의 냉각(cooling)을 위하여 펠티어 기반의 열전 소자가 적용될 수 있다. 이에 따라, 광 검출기 내부의 온도 상승으로 인한 파장 변화, 출력 저하 및 해상력 저하 등을 방지할 수 있다. Another example in which a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention is applied to a medical instrument is a photodetector. Here, the photodetector includes an infrared / ultraviolet detector, a CCD (Charge Coupled Device) sensor, an X-ray detector, and a TTRS (Thermoelectric Thermal Reference Source). A Peltier-based thermoelectric device can be applied for cooling the photodetector. Thus, it is possible to prevent a wavelength change, an output drop, and a resolution degradation due to a temperature rise inside the photodetector.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 의료 기기에 적용되는 또 다른 예로, 면역 분석(immunoassay) 분야, 인비트로 진단(In vitro Diagnostics) 분야, 온도 제어 및 냉각 시스템(general temperature control and cooling systems), 물리 치료 분야, 액상 칠러 시스템, 혈액/플라즈마 온도 제어 분야 등이 있다. 이에 따라, 정밀한 온도 제어가 가능하다. Another example in which a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention is applied to a medical instrument includes an immunoassay field, an in vitro diagnostics field, a general temperature control and cooling system, Physiotherapy field, liquid chiller system, and blood / plasma temperature control field. Thus, precise temperature control is possible.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 의료 기기에 적용되는 또 다른 예로, 인공 심장이 있다. 이에 따라, 인공 심장으로 전원을 공급할 수 있다. Another example in which a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention is applied to a medical instrument is an artificial heart. Thus, power can be supplied to the artificial heart.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 항공 우주 산업에 적용되는 예로, 별 추적 시스템, 열 이미징 카메라, 적외선/자외선 검출기, CCD 센서, 허블 우주 망원경, TTRS 등이 있다. 이에 따라, 이미지 센서의 온도를 유지할 수 있다. Examples of applications of the thermoelectric devices according to the embodiments of the present invention to the aerospace industry include star tracking systems, thermal imaging cameras, infrared / ultraviolet detectors, CCD sensors, Hubble Space Telescopes and TTRS. Accordingly, the temperature of the image sensor can be maintained.

본 발명의 실시예에 따른 열전 소자가 항공 우주 산업에 적용되는 다른 예로, 냉각 장치, 히터, 발전 장치 등이 있다. Other examples in which the thermoelectric device according to the embodiment of the present invention is applied to the aerospace industry include a cooling device, a heater, a power generation device, and the like.

이 외에도 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자는 기타 산업 분야에 발전, 냉각 및 온열을 위하여 적용될 수 있다. In addition, the thermoelectric device according to the embodiment of the present invention can be applied to power generation, cooling, and heating in other industrial fields.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

Claims (10)

제1 기판;
상기 제1 기판 상에 교대로 배치되는 복수의 제1 열전 레그 및 복수의 제2 열전 레그;
상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그 상에 배치되는 제2 기판; 및
상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그를 직렬 연결하는 복수의 전극;을 포함하고,
상기 복수의 전극은,
상기 제1 기판 상에서 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그 사이에 배치되는 복수의 제1 전극; 및
상기 복수의 제1 전극과 제2 기판 사이 및 상기 복수의 제1 열전 레그와 상기 복수의 제2 열전 레그 사이에 배치되는 복수의 제2 전극;을 포함하는 열전 소자.
A first substrate;
A plurality of first thermoelectrons and a plurality of second thermoelectrons disposed alternately on the first substrate;
A second substrate disposed on the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs; And
And a plurality of electrodes serially connecting the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs,
Wherein the plurality of electrodes comprise:
A plurality of first electrodes disposed between the plurality of first thermoelectrons and the plurality of second thermoelectrons on the first substrate; And
And a plurality of second electrodes disposed between the plurality of first electrodes and the second substrate and between the plurality of first thermoelectrons and the plurality of second thermoelectric legs.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극은,
상기 제1 열전 레그와 접하는 제1 면;
상기 제2 열전 레그와 접하는 제2 면; 및
상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 제3 면 및 제4 면;을 포함하고,
상기 제3 면은 상기 제4 면보다 면적이 큰 열전 소자.
The method according to claim 1,
The first electrode and the second electrode are electrically connected to each other,
A first surface in contact with the first thermoelectrically-responsive member;
A second surface in contact with the second thermoelectric leg; And
And a third surface and a fourth surface disposed between the first surface and the second surface,
Wherein the third surface is larger in area than the fourth surface.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극의 제4 면은 상기 제1 기판과 접하고,
상기 제2 전극의 제4 면은 상기 제2 기판과 접하는 열전 소자.
3. The method of claim 2,
A fourth surface of the first electrode contacts the first substrate,
And the fourth surface of the second electrode is in contact with the second substrate.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극의 제1 면과 상기 제2 전극의 제1 면은 평행하게 배치되고,
상기 제1 전극의 제2 면과 상기 제2 전극의 제2 면은 평하게 배치되는 열전 소자.
3. The method of claim 2,
Wherein the first surface of the first electrode and the first surface of the second electrode are arranged in parallel,
Wherein the second surface of the first electrode and the second surface of the second electrode are arranged in a flat manner.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극의 제1 면 및 상기 제1 전극의 제1 면과 가장 인접하게 배치되는 상기 제2 전극의 제1 면 사이에 하나의 제1 열전 레그가 배치되고,
상기 제1 전극의 제2 면 및 상기 제1 전극의 제2 면과 가장 인접하게 배치되는 상기 제2 전극의 제2 면 사이에 하나의 제2 열전 레그가 배치되는 열전 소자.
3. The method of claim 2,
Wherein one first thermoelectric leg is disposed between a first surface of the first electrode and a first surface of the second electrode disposed closest to the first surface of the first electrode,
Wherein one second thermoelectric leg is disposed between a second surface of the first electrode and a second surface of the second electrode disposed closest to the second surface of the first electrode.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극의 제3 면은 상기 제2 기판과 마주보게 배치되고,
상기 제2 전극의 제4 면은 상기 제1 기판과 마주보게 배치되는 열전 소자.
3. The method of claim 2,
The third surface of the first electrode is disposed to face the second substrate,
And a fourth surface of the second electrode is disposed to face the first substrate.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 열전 레그와 상기 복수의 제2 열전 레그는 서로 평행하지 않게 배치되는 열전 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of first thermoelectrons and the plurality of second thermoelectrons are disposed so as not to be parallel to each other.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그는 각각 평행하게 배치되는 열전 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs are arranged in parallel to each other.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 제1 방향으로 중첩되지 않고,
상기 제1 방향은 상기 제1 열전 레그에서 상기 제1 열전 레그에 가장 인접하게 배치된 상기 제2 열전 레그를 향한 방향인 열전 소자.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode and the second electrode are not overlapped with each other in the first direction,
Wherein the first direction is a direction toward the second thermoelectric leg arranged closest to the first thermoelectric leg in the first thermoelectric leg.
제1 기판,
상기 제1 기판 상에 교대로 배치되는 복수의 제1 열전 레그 및 복수의 제2 열전 레그;
상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그 상에 배치되는 제2 기판; 및
상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그를 직렬 연결하는 복수의 전극;을 포함하고,
상기 복수의 전극은,
상기 복수의 제1 및 제2 열전 레그와 상기 제1 기판 사이에 배치되는 복수의 제1 전극; 및
상기 복수의 제1 및 제2 열전 레그와 상기 제2 기판 사이에 배치되는 복수의 제2 전극;을 포함하고,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에서 최외곽에 배치된 상기 복수의 제1 열전 레그 및 상기 복수의 제2 열전 레그는 서로 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 가장자리를 따라 직렬 연결되는 열전 소자를 포함하는 열전 장치.The first substrate,
A plurality of first thermoelectrons and a plurality of second thermoelectrons disposed alternately on the first substrate;
A second substrate disposed on the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs; And
And a plurality of electrodes serially connecting the plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs,
Wherein the plurality of electrodes comprise:
A plurality of first electrodes disposed between the plurality of first and second thermoelectrons and the first substrate; And
And a plurality of second electrodes disposed between the plurality of first and second thermoelectrons and the second substrate,
The plurality of first thermoelectric legs and the plurality of second thermoelectric legs arranged at the outermost sides of the first substrate and the second substrate are connected to each other in series along the edges of the first substrate and the second substrate, / RTI &gt;
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