RU180604U1 - Термоэлектрический элемент - Google Patents
Термоэлектрический элемент Download PDFInfo
- Publication number
- RU180604U1 RU180604U1 RU2017143948U RU2017143948U RU180604U1 RU 180604 U1 RU180604 U1 RU 180604U1 RU 2017143948 U RU2017143948 U RU 2017143948U RU 2017143948 U RU2017143948 U RU 2017143948U RU 180604 U1 RU180604 U1 RU 180604U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- film
- additional material
- diamond
- thermoelectric
- additional
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 84
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000784732 Lycaena phlaeas Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003498 tellurium compounds Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/85—Thermoelectric active materials
- H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
- H10N10/855—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising compounds containing boron, carbon, oxygen or nitrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области термоэлектричества. Сущность: термоэлектрический элемент (1) включает по меньшей мере две пленки (2), (3) основного материала в виде углеродного материала с spгибридизацией атомных связей, между которыми нанесена пленка (4) дополнительного материала в виде углеродного материала с spгибридизацией связей, в которой введены наночастицы (5) алмаза. Размернаночастиц алмаза, толщина d пленки (4) дополнительного материала, среднее расстояние L между частицами (5) алмаза в поперечном к пленке (4) дополнительного материала направлении и среднее расстояние l между частицами (5) алмаза вдоль пленки (4) дополнительного материала удовлетворяют определенным соотношениям. Электрические контакты (6), (7) нанесены на противолежащие периферийные области поверхности пленки (4) дополнительного материала. Термоэлектрический элемент (1) имеет более высокий коэффициент полезного действия. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к термоэлектрическому приборостроению, в частности к конструкциям и материалам, используемым в термоэлектрических элементах (ТЭЭ) и термоэлектрических батареях (ТЭБ).
Термоэлектричество является одним из альтернативных способов в технологии получения холода, который не использует химикаты, разрушающие озоновый слой Земли, и дает много дополнительных преимуществ, включая использование только твердотельных устройств, электронный контроль действия, обратимость производства нагревания и охлаждения. Термоэлектрические преобразователи используют в системах, утилизирующих тепло. Однако охлаждение с помощью термоэлектричества не имеет широкого распространения из-за низкой, по сравнению с парожидкостным сжатием, эффективностью. Термоэлектрическая эффективность ZT (коэффициент преобразования друг в друга тепловой и электрической энергий) зависит от термоэлектрического параметра Z того материала, из которого термоэлектрическое устройство выполнено и температуры Т. Параметр Z состоит из квадрата коэффициента термо-ЭДС S, умноженного на коэффициент электропроводности σ и деленного на коэффициент теплопроводности X.
По мере развития производства полупроводников появились ТЭЭ и ТЭБ, состоящие из последовательно соединенных в электрическую цепь посредством коммутационных элементов полупроводниковых термоэлементов, каждый из которых образован двумя ветвями, изготовленными из полупроводника, соответственно, р- и n-типов проводимости.
Так, известен термоэлектрический элемент (см. RU 2010396, МПК H01L 35/02, H01L 35/28, H01L 35/34, опубликован 30.03.1994), содержащий пленочные или пластинчатые полупроводниковые ветви с n- и p-типами проводимости и токосъемные устройства. ТЭЭ снабжен внутренним электропроводящим слоем, преимущественно металлическим, с образованием биполярной системы, при этом полупроводниковые ветви с n- и p-типами проводимости нанесены на лицевые поверхности электропроводящего слоя, а на границах раздела "металл-полупроводник" образованы квазидвумерные структуры электрических зарядов.
Недостатком известного ТЭЭ является высокий коэффициент теплопроводности X, присущий полупроводниковым структурам, что приводит к низкой термоэлектрической эффективности, а также невозможность использования ТЭЭ в режиме холодильника из-за малого коэффициента электропроводности σ в направлении запирания.
Известен термоэлектрический элемент (см. RU 2475889, МПК H01L 35/08, H01L 35/34, опубликован 20.03.2013), включающий термопары, которые содержат полупроводники n-типа и полупроводники p-типа, соединенные по меньшей мере с одним электропроводным контактным материалом.
Недостатком известной конструкции ТЭЭ является громоздкость коммутационных электрических и тепловых контактов и недостаточно высокий коэффициент полезного действия.
Известен термоэлектрический элемент (см. заявка JPH 10173243, МПК H01L 35/22, опубликован 26.06.1998), включающий ветви n-типа проводимости из графита (кристаллического углерода) и p-типа проводимости в виде слоистой структуры из графита и FeC. Одни электроды (медные пластины) присоединены с помощью углеродной пасты к первым конечным поверхностям ветвей n-типа и p-типа, а другой электрод (общая медная пластина) присоединен к другим оконечным поверхностям упомянутых ветвей.
Применение таких материалов для ветвей ТЭЭ уменьшает его стоимость и загрязнение окружающей среды, однако известный термоэлектрический элемент имеет невысокую термоэлектрическую эффективность.
Известен термоэлектрический элемент (см. RU 2457583, МПК H01L 35/16, H01L 35/34, опубликован 27.07.2012), содержащий множество однородных керамических наночастиц по меньшей мере с одним типом соединения теллура. Керамические наночастицы имеют средний размер частиц, выбранный в диапазоне от примерно 5 нм до примерно 30 нм и, более конкретно, до примерно 10 нм. На керамические наночастицы в каждом случае нанесено покрытие частиц. Покрытие частиц содержит по меньшей мере один слой с наноструктурированным углеродным материалом, по существу, с ненарушенной структурой. Наноструктурированный углеродный материал может быть выбран из группы, состоящей из фуллеренов и углеродных нанотрубок. Фуллерены могут быть выбраны из группы, состоящей из С36, С60 и С80. Наноструктурированный углеродный материал может быть химически модифицирован.
Недостатком известного термоэлектрического элемента является низкий коэффициент электропроводности σ, присущий керамическим структурам, что приводит к низкой термоэлектрической эффективности ZT.
Известен термоэлектрический элемент (см. RU 2376681, МПК H01L 35/12, H01L 35/32, опубликован 20.12.2009), состоящий из основного материала, имеющего протяженные параллельные углубления, и расположенного в них дополнительного материала, имеющих различные электропроводности и теплопроводности, и электрических контактов к дополнительному материалу. В качестве основного материала термоэлектрического элемента взят углеродный материал с sp3 гибридизацией атомных связей, а в качестве дополнительного материала - углеродный материал с sp2 гибридизацией связей, при этом упомянутые углубления выполнены в виде канавок, глубина, ширина которых и расстояние между осями ближайших канавок удовлетворяют соотношениям:
2 нм≤d≤10 нм,
1≤l/b≤100,
где d - глубина канавки, нм;
b - ширина канавки, нм;
l - расстояние между осями ближайших канавок, нм,
а электрические контакты расположены вдоль дна канавок и на противоположной поверхности дополнительного материала.
В известном ТЭЭ была достигнута эффективность термоэлектрического преобразования Z=0,2 К-1 (при Т=77К). Недостатками известного ТЭЭ являются технологическая трудность создания канавок необходимых размеров и трудность размещения в них дополнительного материала и электрических контактов к дополнительному материалу.
Известен термоэлектрический элемент (см. патент RU 2628676, МПК H01L 35/22, H01L 35/32, опубликован 21.08.2017), совпадающий с настоящим техническим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятый за прототип. Термоэлектрический элемент-прототип включает основной материал в виде основного материала углеродный материал с sp3 гибридизацией атомных связей и дополнительный материал в виде углеродного материала с sp2 гибридизацией связей. Основной материала выполнен в виде по меньшей мере двух пленок, между которыми расположена пленка дополнительного материала, при этом толщина d, нм, пленки дополнительного материала и толщина b, нм, пленки основного материала удовлетворяет соотношениям:
2 нм≤d≤50 нм;
1≤b/d≤100;
а электрические контакты нанесены на противолежащие периферийные области дополнительного материала.
Термоэлектрический элемент-прототип имеет повышенный коэффициент полезного действия за счет увеличенной термоэлектрической эффективности, а также обеспечивает миниатюризацию устройства, так как нанометрические размеры слоев дополнительного материала и менее чем микрометрические размеры слоев основного материала позволяют создавать из таких термоэлементов компактные термоэлектрические батареи, удовлетворяющие требованиям пользователей.
Недостатками известного термоэлектрического элемента является недостаточно высокая термоэлектрическая эффективность Z и, соответственно, сравнительно низкий коэффициент полезного действия.
Задачей настоящего технического решения являлась разработка термоэлектрического элемента, который бы имел более высокую термоэлектрическую эффективность и, соответственно, более высокий коэффициент полезного действия.
Поставленная задача решается тем, что термоэлектрический элемент включает основной материал в виде углеродного материала с sp3 гибридизацией атомных связей и дополнительный материал в виде углеродного материала с sp2 гибридизацией связей, основной материал выполнен в виде по меньшей мере двух пленок, между которыми расположена пленка дополнительного материала, при этом толщина d, нм, пленки дополнительного материала и толщина b, нм, пленки основного материала удовлетворяет соотношениям 1≤b/d≤100, а электрические контакты нанесены на противолежащие периферийные области дополнительного материала. В дополнительный материал введены наночастицы алмаза, при этом размер а наночастиц алмаза, толщина d пленки дополнительного материала, среднее расстояние L, нм, между частицами алмаза в поперечном к пленке направлении и среднее расстояние l, нм, в продольном к пленке направлении между частицами алмаза удовлетворяют соотношениям:
4 нм≤а≤10 нм;
20 нм≤d≤50 нм;
d≥L≥a;
d≥l≥a/2.
В неоднородном (композитном) материале теплопроводность снижается по сравнению с однородными материалами вследствие дополнительного теплового сопротивления на границах между материалами, составляющими композит. Явление теплового сопротивления на границах между фазами, известное как сопротивление Капицы (см. Капица П.Л. - Исследование механизма теплопередачи в гелии-II. Журнал экспериментальной и теоретической физики. - т. 11, вып. 1, с. 1, 1941), возникает из-за рассеяния фононов на границе фаз. Сопротивление Капицы дополнительно увеличивается на границе проводящей (металлической) и диэлектрической фаз за счет того, что электроны в металлической фазе вовлекаются в перенос тепла только на некотором расстоянии от границы, вследствие чего вблизи границы тепло распространяется не оптимально, что приводит к дополнительному эффективному вкладу в тепловое сопротивление границы (см. Мейлахс А.П., Эйдельман Е.Д. - Перегрев или переохлаждение электронов в металле из-за влияния границы с диэлектриком. Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - т. 100, вып. 2, с. 89-93, 2014). Так как термоэлектрический параметр Z увеличивается при уменьшении теплопроводности материала, тепловое сопротивление границ алмазных наночастиц и дополнительного материала увеличивает значение параметра Z за счет уменьшения теплопроводности композита. Для наноструктурированных материалов показано, что ZT составляет в диапазоне от 2,5 до 4, где Т - средняя температура термоэлектрического устройства с термоэлектрическими материалами.
Настоящая полезная модель поясняется чертежом, где показано вертикальное сечение ТЭЭ 1. ТЭЭ 1 включает пленки 2, 3 основного материала толщиной b, нм, в виде углеродного материала с sp3 гибридизацией атомных связей, между которыми расположена пленка 4 дополнительного материала толщиной d, нм, в виде углеродного материала с sp2 гибридизацией связей, в котором распределены наночастицы 5 алмаза размером а, удовлетворяющему соотношению 4 нм≤а≤10 нм. При этом толщина d, нм, пленки дополнительного материала и толщина b, нм, пленки основного материала удовлетворяет соотношению 1≤b/d≤100. На противолежащие периферийные области пленки 4 дополнительного материала нанесены контакты 6, 7, изготавливаемые, исходя из требований технологии изготовления ТЭЭ 1. Один из контактов 6 или 7 является горячим, а другой холодным. Наночастицы 5 алмаза внутри пленки 4 дополнительного материала могут иметь различную форму, но их расположение должно обеспечивать баллистическое увлечение электронов фононами и, соответственно, прямолинейное протекание электрического тока. Для этого толщина d пленки дополнительного материала удовлетворяет соотношению: 20 нм≤d≤50 нм, среднее расстояние L между наночастицами 5 алмаза в поперечном к пленке 4 дополнительного материала направлении удовлетворяет соотношению: d>L>а, нм, а среднее расстояние l между наночастицами 5 алмаза в продольном к пленке 4 дополнительного материала удовлетворяют соотношению: d≥l≥а/2. Выбор приведенных выше соотношений обусловлен следующим. При размере а наночастиц 5 алмаза меньше 4 нм нарушается sp3 гибридизация атомных связей, и наночастицы теряют свойства, присущие алмазу, а при размере а наночастиц 5 алмаза больше 10 нм нарушаются условия прямолинейного движения электронов и уменьшается коэффициент электропроводности σ. При толщине d пленки 4 дополнительного материала меньше 20 нм нарушаются условия прямолинейного движения электронов и уменьшается коэффициент электропроводности σ, а при толщине d пленки 4 дополнительного материала больше 50 нм нарушаются условия баллистического увлечения электронов фононами, из-за чего уменьшается коэффициент термо-ЭДС S. При расстоянии L, нм, между наночастицами 5 алмаза в поперечном к пленке 4 направлении меньше а нарушаются условия прямолинейного движения электронов и уменьшается коэффициент электропроводности σ. При расстоянии l между наночастицами 5 алмаза вдоль пленки 4 меньше а/2 уменьшается рассеяния фононов на границе фаз, и увеличивается коэффициент теплопроводности X. Также и при расстоянии L, нм, и расстоянии l, нм, больше d уменьшается рассеяния фононов на границе фаз, и увеличивается коэффициент теплопроводности X. Во всех случаях уменьшается термоэлектрический параметр Z.
Настоящий ТЭЭ может быть изготовлен, например, следующим образом. Методом химического осаждения в вакууме - методом CVD - наносят сначала пленку 3 основного материала в виде углеродного материала с sp3 гибридизацией атомных связей. Изготовление пленки 4 дополнительного материала с sp2 гибридизацией атомных связей, содержащей наночастицы 5 алмаза, проводят в два этапа. На первом этапе на поверхность пленки 3 основного материала, например, кистью, наносят суспензию наночастиц 5 алмаза, имеющих размеры 4 нм≤а≤10 нм и методом spin coatining (вращением образца с местной сушкой) наночастицы 5 алмаза распределяют по поверхности пленки 3 основного материала. На втором этапе методом CVD создают сплошную пленку 4 дополнительного материала sp2, так что наночастицы 5 алмаза оказываются в ней, но сохраняют при этом sp3 гибридизацию и расстояния L и l между отдельными наночастицами 5. На пленку 4 дополнительного материала наносят контакты 6 и 7 из материалов, выбираемых из требований технологии изготовления ТЭЭ, обеспечивающие электрическую связь с пленкой 4 дополнительного материала. Контакты 6, 7 могут иметь вертикальный размер, выбираемый из требований технологии изготовления ТЭЭ, и должны обеспечивать возможность дальнейшего вывода на шины выводов контактов 6, 7. Наконец, методом CVD наносят пленку 2 основного материала sp3, покрывающую пленку 4 дополнительного материала с наночастицами 5 алмаза и контакты 6, 7. ТЭБ создают последовательным формированием необходимого числа ТЭЭ.
Настоящий ТЭЭ начинает работать при приложении разности температур между контактами 6 и 7. Если охлаждают контакт 6 и/или прилегающую к нему область дополнительного материала, а нагревают контакт 7 и/или прилегающую к нему область дополнительного материала, то во внешней цепи между контактами 6-7 будет протекать электрический ток. ТЭЭ при этом работает в режиме термоэлектрического генератора. Если по внешней цепи пропускать электрический ток, направленный от контакта 6 к контакту 7, то контакт 6 и прилегающая к нему область дополнительного материала станут холоднее, чем они были до пропускания тока. ТЭЭ при этом работает в режиме термоэлектрического холодильника.
Пример 1. Был изготовлен методами CVD и spin coatining образец ТЭЭ, в котором пленки основного и дополнительного материала имели толщину 20 нм, средний размер наночастиц алмаза составлял 4 нм, средние расстояния L и l между отдельными наночастицами алмаза составляли соответственно 5 нм и 2,5 нм. Контакты на периферийных областях дополнительного материала состояли из подслоя хрома толщиной 1 нм и слоя золота толщиной 30 нм поверх подслоя. Далее контакты были выведены на шины. Эффективность Z термоэлектрического преобразования у образца ТЭЭ составила 0,2 К-1 (при Т=77 К), что в 2 раза больше, чем в прототипе.
Пример 2. Был изготовлен методами CVD и spin coatining образец ТЭЭ, в котором пленки основного и дополнительного материала имели соответственно толщину 450 нм и 45 нм, средний размер наночастиц алмаза составлял 10 нм, средние расстояния L и l между отдельными наночастицами алмаза составляли соответственно 10 нм и 5 нм. Контакты на периферийных областях дополнительного материала состояли из подслоя хрома толщиной 1 нм и слоя золота толщиной 30 нм поверх подслоя. Далее контакты были выведены на шины. Эффективность Z термоэлектрического преобразования у образца ТЭЭ составила 0,19 К-1 (при Т=77 К), что в 2 раза больше, чем в прототипе.
Пример 3. Был изготовлен методами CVD и spin coatining образец ТЭЭ, в котором пленки основного и дополнительного материала имели соответственно толщину 2000 нм и 20 нм, средний размер наночастиц алмаза составлял 10 нм, средние расстояния L и l между отдельными наночастицами алмаза составляли соответственно 10 нм и 5 нм. Контакты на периферийных областях дополнительного материала состояли из подслоя хрома толщиной 1 нм и слоя золота толщиной 30 нм поверх подслоя. Далее контакты были выведены на шины. Эффективность Z термоэлектрического преобразования у образца ТЭЭ составила 0,21 К-1 (при Т=77 К), что в 2 раза больше, чем в прототипе.
Claims (5)
- Термоэлектрический элемент, включающий основной материал в виде углеродного материала с sp3 гибридизацией атомных связей и дополнительный материал в виде углеродного материала с sp2 гибридизацией связей, основной материал выполнен в виде по меньшей мере двух пленок, между которыми расположен пленка дополнительного материала, при этом толщина d, нм, пленки дополнительного материала и толщина b, нм, пленки основного материала удовлетворяет соотношениям , а электрические контакты нанесены на противолежащие периферийные области дополнительного материала, отличающийся тем, что в дополнительный материал введены наночастицы алмаза, при этом размер а наночастиц алмаза, толщина d пленки дополнительного материала, среднее расстояние L между частицами алмаза в поперечном к пленке дополнительного материала направлении и среднее расстояние l между частицами алмаза в продольном к пленке дополнительного материала направлении удовлетворяют соотношениям:
- 4 нм ≤ а ≤ 10 нм;
- 20 нм ≤ d ≤ 50 нм;
- d≥L≥a;
- d≥l≥a/2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143948U RU180604U1 (ru) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Термоэлектрический элемент |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143948U RU180604U1 (ru) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Термоэлектрический элемент |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU180604U1 true RU180604U1 (ru) | 2018-06-19 |
Family
ID=62619534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143948U RU180604U1 (ru) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Термоэлектрический элемент |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU180604U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202800U1 (ru) * | 2020-09-03 | 2021-03-09 | Владимир Рамазанович Мухаметшин | Термоэлектрический генератор |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10173243A (ja) * | 1996-12-06 | 1998-06-26 | Toray Ind Inc | 熱電変換素子 |
RU2010134024A (ru) * | 2008-01-23 | 2012-02-27 | Фраунхофер-Гезелльшафт цур Фердерунг дер ангевандтен Форшунг э.ф. (DE) | Способ изготовления термоэлектрического элемента и термоэлектрический элемент |
RU2010139883A (ru) * | 2008-02-29 | 2012-04-10 | Сименс Акциенгезелльшафт (DE) | Термоэлектрический нанокомпозит, способ изготовления нанокомпозита и применение нанокомпозита |
RU2601243C1 (ru) * | 2015-06-25 | 2016-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" (МИЭТ) | Способ получения термоэлектрического элемента |
RU2628676C1 (ru) * | 2016-11-25 | 2017-08-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Термоэлектрический элемент |
-
2017
- 2017-12-14 RU RU2017143948U patent/RU180604U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10173243A (ja) * | 1996-12-06 | 1998-06-26 | Toray Ind Inc | 熱電変換素子 |
RU2010134024A (ru) * | 2008-01-23 | 2012-02-27 | Фраунхофер-Гезелльшафт цур Фердерунг дер ангевандтен Форшунг э.ф. (DE) | Способ изготовления термоэлектрического элемента и термоэлектрический элемент |
RU2010139883A (ru) * | 2008-02-29 | 2012-04-10 | Сименс Акциенгезелльшафт (DE) | Термоэлектрический нанокомпозит, способ изготовления нанокомпозита и применение нанокомпозита |
RU2601243C1 (ru) * | 2015-06-25 | 2016-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" (МИЭТ) | Способ получения термоэлектрического элемента |
RU2628676C1 (ru) * | 2016-11-25 | 2017-08-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Термоэлектрический элемент |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202800U1 (ru) * | 2020-09-03 | 2021-03-09 | Владимир Рамазанович Мухаметшин | Термоэлектрический генератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | New trends, strategies and opportunities in thermoelectric materials: a perspective | |
Aswal et al. | Key issues in development of thermoelectric power generators: High figure-of-merit materials and their highly conducting interfaces with metallic interconnects | |
US10305014B2 (en) | Methods and devices for controlling thermal conductivity and thermoelectric power of semiconductor nanowires | |
You et al. | Flexible Bi2Te3-based thermoelectric generator with an ultra-high power density | |
US8044293B2 (en) | High performance thermoelectric nanocomposite device | |
TWI473310B (zh) | 薄膜式熱電轉換元件及其製作方法 | |
CN101969095B (zh) | 准一维纳米结构热电材料及其制备方法和应用 | |
CN101587934A (zh) | 薄膜式热电转换组件及其制造方法 | |
CN103311262B (zh) | 微型热电器件、制作方法及包括其的温差发电机 | |
TWI478405B (zh) | 熱電薄膜結構 | |
KR20120064517A (ko) | 열전소자 및 열전모듈 | |
Abdel-Motaleb et al. | Thermoelectric devices: principles and future trends | |
JP2013538451A (ja) | ナノ粒子がドープされた熱電素子を含む熱電モジュール及びその製造方法 | |
Nemoto et al. | Characteristics of a pin–fin structure thermoelectric uni-leg device using a commercial n-type Mg 2 Si source | |
Bosisio et al. | Nanowire-based thermoelectric ratchet in the hopping regime | |
RU180604U1 (ru) | Термоэлектрический элемент | |
RU2628676C1 (ru) | Термоэлектрический элемент | |
CN203288656U (zh) | 微型热电器件 | |
Gobpant et al. | High-performance flexible thermoelectric generator based on silicone rubber and cover with graphite sheet | |
WO2018131532A1 (ja) | 熱電変換素子およびその製造方法 | |
KR101446424B1 (ko) | 열전 변환 물질 | |
RU2376681C1 (ru) | Термоэлектрический элемент | |
US20140332048A1 (en) | Thermoelectric device | |
Saeed et al. | Theoretical investigations of thermoelectric phenomena in binary semiconducting skutterudites | |
Mishima et al. | Enhancement of thermoelectric figure of merit through nanostructural control on intermetallic semiconductors toward high-temperature applications |