TWI575786B - 一種熱電轉換元件 - Google Patents
一種熱電轉換元件 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI575786B TWI575786B TW103112883A TW103112883A TWI575786B TW I575786 B TWI575786 B TW I575786B TW 103112883 A TW103112883 A TW 103112883A TW 103112883 A TW103112883 A TW 103112883A TW I575786 B TWI575786 B TW I575786B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- thermoelectric conversion
- thermoelectric
- conversion material
- type
- thin film
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
本發明是有關於一種熱電薄膜結構,且特別是一種關於具有金屬擴散材料區之熱電薄膜結構。
熱電材料為可將熱能與電能互相轉換的材料,其具有席貝克效應(Seebeck effect)及帕耳帖效應(Peltier effect)。席貝克效應是藉由熱電材料之溫度差轉換成電位差,可應用於熱電發電;而帕耳帖效應則是藉由熱電材料之電位差產生溫度差,可應用於熱電致冷。
隨著熱電技術的演進,熱電材料的研究目標由三維的塊材結構轉變至一維的薄膜或奈米線結構。一維結構如熱電薄膜與三維塊材結構相較下具有可撓性,可減少材料的使用,以及具有較大的接觸面積。然而,因為結構的改變,使得能在熱電薄膜上所能施加或獲得的溫差或電位差變小。因此,如何使一維結構的熱電材料,在維持相同溫度差時能獲得更大之電位差,便為現今研究發展重點。
因此,本發明提供一種具有金屬擴散材料區之熱電薄膜結構,此熱電薄膜結構具有橫向席貝克係數(Transverse Seebeck coefficient),可提升熱電材料之熱電效應。並可應用於熱電轉換元件中。
本發明之一態樣為一種熱電薄膜結構,其包括一熱電轉換材料區,熱電轉換材料區包括一熱電轉換材料,以及一金屬擴散材料區,金屬擴散材料區包括一金屬擴散分布於熱電轉換材料區中的熱電轉換材料之一側。
於本發明之一或多個實施方式中,熱電轉換材料包含N型熱電轉換材料或P型熱電轉換材料。
於本發明之一或多個實施方式中,N型熱電轉換材料為碲化鉍(Bi2Te3)或鉍硒碲(Bi2SexTe3-x)材料,且x介於0至3之間。
於本發明之一或多個實施方式中,上述之N型熱電轉換材料為Bi2Se0.5Te2.5。
於本發明之一或多個實施方式中,P型熱電轉換材料為三碲化二銻(Sb2Te3)或鉍銻碲(BiySb2-yTe3)材料,且y介於0至2之間。
於本發明之一或多個實施方式中,上述之P型熱電轉換材料為Bi0.5Sb1.5Te3。
於本發明之一或多個實施方式中,熱電轉換材料包含碲化鉛(PbTe)、銻化鋅(ZnSb)、鍺化矽(SiGe)、銀銻碲(AgSbTe2)材料、碲化鍺(GeTe)或其組合。
於本發明之一或多個實施方式中,金屬為金、銅、
銀、白金或其組合。
於本發明之一或多個實施方式中,上述之金屬擴散分布於熱電轉換材料區中的熱電轉換材料之上下側或左右側,金屬之擴散分布為均勻分布或一濃度梯度分布。
於本發明之一或多個實施方式中,上述之具有一濃度梯度分布係由金屬擴散材料區之外側至靠近熱電轉換材料區之中心側遞減。
於本發明之一或多個實施方式中,熱電薄膜結構更包括一基板,熱電轉換材料區位於上端或下端基板,而金屬擴散材料區位於熱電轉換材料之上下側或左右側。
於本發明之一或多個實施方式中,上述之基板為一硬基板或一軟基板。
於本發明之一或多個實施方式中,硬基板之材料包含矽。
於本發明之一或多個實施方式中,軟基板之材料包含聚醯亞胺(polyimide)。
於本發明之一或多個實施方式中,上述之熱電薄膜結構係應用於薄膜式熱電發電器或薄膜式熱電致冷晶片。
以上所述僅係用以例示闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等,本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
100‧‧‧熱電轉換材料區
110‧‧‧金屬擴散材料區
200、310‧‧‧基板
300‧‧‧熱電轉換單元
320A、320B‧‧‧N型熱電薄膜結構
322A、322B‧‧‧N型熱電轉換材料區
324A、324B‧‧‧第一金屬擴散材料區
330A、330B‧‧‧P型熱電薄膜結構
332A、332B‧‧‧P型熱電轉換材料區
334A、334B‧‧‧第二金屬擴散材料區
340‧‧‧導電體
410‧‧‧封裝膠
420、530‧‧‧散熱板
430、540‧‧‧取熱板
440、550‧‧‧布膜
450、510、520‧‧‧導線
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施
例能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下:第1圖繪示根據本發明一實施方式之熱電薄膜結構之剖面示意圖;第2圖繪示根據本發明一實施方式之熱電薄膜結構之剖面示意圖;第3圖繪示根據本發明一實施方式之熱電轉換元件之上視圖;第4圖繪示根據本發明一實施方式之熱電轉換元件之剖面圖;以及第5圖繪示根據本發明一實施方式之熱電轉換元件之爆炸圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,熟悉本領域之技術人員應當瞭解到,在本發明部分實施方式中,這些實務上的細節並非必要的,因此不應用以限制本發明。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
三維之熱電結構主要利用席貝克效應,在與溫差方向相同之方向產生電位差,亦可將多個發電結構串聯以增加效率。但一維之熱電結構例如熱電薄膜,當溫差產生於熱電薄膜之上下表面方向時,因為薄膜之厚度,即上下表面間之距離很小,使得與溫差方向相同之方向所產生之電
位差也偏小。故在本發明之部分實施例中提供一熱電薄膜結構,可產生與溫差方向垂直之電位差,使此熱電薄膜結構具有橫向席貝克係數並藉此提升熱電優值,得以克服一維結構上所造成之熱電材料應用限制。
請參閱第1圖,第1圖繪示根據本發明部分實施方式之熱電薄膜結構之剖面示意圖。熱電薄膜結構包括一熱電轉換材料區100以及一金屬擴散材料區110。金屬擴散材料區110位於熱電轉換材料區100之一側。熱電轉換材料區包括一熱電轉換材料,可進行熱與電之能量轉換。在本發明之部分實施方式中,熱電轉換材料包括N型熱電轉換材料及P型熱電轉換材料或N型/P型組合熱電轉換材料。N型熱電轉換材料包括碲化鉍(Bi2Te3)或鉍硒碲(Bi2SexTe3-x)材料,且x介於0至3之間。在本發明之部分實施方式中,N型熱電轉換材料為Bi2Se0.5Te2.5。P型熱電轉換材料包括三碲化二銻(Sb2Te3)或鉍銻碲(BiySb2-yTe3)材料,且y介於0至2之間。在本發明之部分實施方式中,P型熱電轉換材料為Bi0.5Sb1.5Te3。在本發明之部分實施方式中,熱電轉換材料包括碲化鉛(PbTe)、銻化鋅(ZnSb)、鍺化矽(SiGe)、銀銻碲(AgSbTe2)材料、碲化鍺(GeTe)或其組合。
請繼續參閱第1圖。金屬擴散材料區110包括一金屬擴散分佈於熱電轉換材料區100中的熱電轉換材料之一側。在本發明之部分實施方式中,金屬擴散分布於該熱電轉換材料區中的該熱電轉換材料之上下側或左右側。在本發明之部分實施例中,金屬為金、銀、銅、白金或其組合。
在本發明之部分實施方式中,此金屬在金屬擴散材料區110以一濃度梯度分布或均勻分布於熱電轉換材料中。在本發明之部分實施方式中,利用蒸鍍一層金屬薄膜在熱電轉換材料區100之一側之部分上表面上,再進行快速退火使所蒸鍍之金屬薄膜擴散入熱電轉換材料中,以形成金屬擴散材料區110。此時此金屬於金屬擴散材料區中具有一由金屬擴散材料區之外側向靠近熱電轉換材料區中心側減少之濃度梯度分布。在本發明之部分實施方式中金屬薄膜之沉積方式亦可為濺鍍、電鍍或化學鍍等方式。
在本發明之部分實施方式中,此一具有金屬擴散材料區之熱電薄膜結構具有一橫向席貝克係數,即為當此熱電薄膜結構之上下表面具有一溫度差時,能在熱電薄膜結構之與溫度差垂直方向之兩側測得一電位差,此時所測量電位差之位置需一側在熱電轉換材料區中,且另一側位於金屬擴散材料區中。與不具有金屬擴散材料區之熱電薄膜相較,不具有金屬擴散材料區之熱電薄膜在上下表面具有一溫度差時僅能於上下表面產電位差,且不具有橫向席貝克係數,無法於薄膜與溫度差垂直方向之兩側測得電位差。此具有橫向席貝克係數之熱電薄膜能大幅提升熱電薄膜之電性及熱電優值。在本發明之部分實施方式中,亦可通入電流於此熱電薄膜結構中,可於熱電薄膜結構之上下表面形成溫度差。故此熱電薄膜結構可應用於薄膜式熱電發電器或薄膜式熱電致冷晶片中,並能減少這些裝置之體積及提升其熱電轉換效率。
請參照第2圖,第2圖繪示根據本發明部分實施方式之熱電薄膜結構之剖面示意圖。在本發明之部分實施方式中,熱電薄膜結構更包括一基板200,熱電轉換材料區100位於基板200之上端或下端,而金屬擴散材料區110位於熱電轉換材料100之上下側或左右側。基板200可為一軟基板或硬基板。在本發明之部分實施例中,軟基板之材料可為絕緣之高分子聚合物例如聚醯亞胺(polyimide)。使用軟基板可使熱電薄膜結構仍具有可撓性,並可應用於紡織品中。在本發明之部分實施例中,硬基板之材料包含矽。在本發明之部分實施例中,可將複數個熱電薄膜結構串聯,以增加所產生之電位差。
請參照第3圖,第3圖繪示根據本發明一實施方式之熱電轉換元件之上視圖。此熱電轉換元件將上述之熱電薄膜結構串聯以增加所產生之電位差。熱電轉換元件在本實施方式中為一熱電轉換單元300。熱電轉換單元300具有一基板310,複數個N型熱電薄膜結構320,複數個P型熱電薄膜結構330,以及複數個導電體340。此些N型熱電薄膜結構與P型熱電薄膜結構設置於基板310上並間隔交錯排列,且由導電體340將N型及P型熱電薄膜結構320、330串聯。在部分實施方式中此些N型熱電薄膜結構與P型熱電薄膜結構亦可設置於基板310之下端。基板310可為軟基板或硬基板。在本發明之部分實施例中,軟基板之材料可包括高分子聚合物如聚醯亞胺,硬基板的材料可包括矽或陶瓷材料,可依使用目的去選擇適當之基板材質。N
型熱電薄膜結構320(包括320A、320B)皆包括一N型熱電轉換材料區322,其具有一上表面及一下表面,以及一第一金屬擴散材料區324,其位於N型熱電轉換材料區322之一側,其中,N型熱電轉換材料區322包括一N型熱電轉換材料,第一金屬擴散材料區324包括一第一金屬擴散分布於N型熱電轉換材料之一側。N型熱電轉換材料為碲化鉍(Bi2Te3)或鉍硒碲(Bi2SexTe3-x)材料,且x介於0與3之間。在本發明之部分實施例中,N型熱電轉換材料為Bi2Se0.5Te2.5。第一金屬為金、銅、銀及白金或其組合。在本發明之部分實施例中,第一金屬為銀。第一金屬具有一濃度梯度分布或均勻分布於N型熱電轉換材料之上下側或左右側。在本發明之部分實施方式中,第一金屬之濃度在金屬擴散材料區324中由外側向熱電轉換材料區322之中心遞減。
請繼續參照第3圖,P型熱電薄膜結構330(包括330A、330B)皆包括一P型熱電轉換材料區332,其具有一上表面及一下表面,以及一第二金屬擴散材料區334位於P型熱電轉換材料區332之一側。其中,P型熱電轉換材料區332包括一P型熱電轉換材料,第二金屬擴散材料區334包括一第二金屬擴散分布於此些P型熱電轉換材料之一側,例如上下側或左右側。P型熱電轉換材料包括三碲化二銻(Sb2Te3)或鉍硒碲(BiySb2-yTe3)材料,且y介於0至2之間。在本發明之部分實施方式中,P型熱電轉換材料為Bi0.5Sb1.5Te3。第二金屬為金、銅、銀及白金或其組合。在
本發明之部分實施例中,第二金屬為銀。第二金屬具有一濃度梯度分布或均勻分布於P型熱電轉換材料中。在本發明之部分實施方式中,第二金屬之濃度梯度分布為在金屬擴散材料區334中由外側向熱電轉換材料區332之中心遞減。複數個導電體340形成於每個N型熱電薄膜結構320與P型熱電薄膜結構330的兩端之上,覆蓋部份之N型熱電薄膜結構320與P型熱電薄膜結構330使所有之熱電薄膜結構320、330電性連接並串聯所有熱電薄膜結構320、330。導電體340之材料為金屬,可以是低電阻之金屬或合金,例如銅、鐵、鉻、鎳、錫、銀、金等,亦可依應用狀況做適當選擇。N型熱電薄膜結構320與P型熱電薄膜結構330為間隔交錯排列。在本發明之部分實施方式中,排列順序為N型熱電薄膜結構320A、P型熱電薄膜結構330A、N型熱電薄膜結構320B、P型熱電薄膜結構330B。在串聯方式中,熱電薄膜結構320、330之金屬擴散材料區324、334與熱電轉換材料區322、332之連接順序並未多做限制。金屬擴散材料區324、334在可同側,如熱電薄膜結構320A、330A,或金屬擴散材料區324、334在相異側,如熱電薄膜結構320B、330B之連接方式皆為可實施之方式,並不會對本發明造成限制。當在熱電薄膜結構320、330之上下表面產生溫度差時,在熱電薄膜結構320、330之兩端即會產生電位差,兩端所指為金屬擴散材料區側與熱電轉換材料區側,並可在串聯之最前面與最後面之導電體340中獲得最大之電位差。在本發明之部分實施方式中,亦可
通入電流於此熱電轉換單元300中,可於熱電轉換單元300之上下表面形成溫度差。此熱電轉換元件可應用於薄膜式熱電發電器或薄膜式熱電致冷晶片中。
請參照第4圖,第4圖繪示根據本發明一實施方式之熱電轉換元件之剖面圖。在本實施方式中,熱電轉換元件包括一熱電轉換單元300,更包括一封裝膠410,一散熱板420,以及一取熱板430。如熱電轉換單元300具有一基板310,複數個N型、P型熱電薄膜結構320、330及複數個導電體340形成於基板310之上,N型、P型熱電薄膜結構320、330互相間隔交錯排列。導電體340形成於部分之熱電薄膜結構320、330上,並將所有的熱電薄膜結構320、330電性連接並串聯。封裝膠410填補於熱電薄膜結構320、330之空隙中,協助固定熱電薄膜結構並便利封裝程序進行。取熱板430置於熱電薄膜結構320、330之上。取熱板430為一絕緣並能導熱之基板,熱源可置於取熱板430上讓熱能經過取熱板430到達熱電薄膜結構320、330之上表面,使得熱電薄膜結構320、330之上下表面產生溫度差,進而於熱電薄膜結構320、330之兩側產生電位差。取熱板430可為一硬基板如氮化鋁基板或一軟基板例如聚醯亞胺基板,可依熱電轉換元件之用途以選擇適合的取熱板材料。散熱板420之材料為一導熱金屬,例如銅箔或鋁箔,並設置於基板310之下方以加速熱電薄膜結構320、330之散熱,以增加熱電薄膜結構320、330上下表面之溫度差,進而增加所產生的電位差。在本發明之部分實施方式中,
更包括一布膜440覆蓋於取熱板430之上。在本發明之部分實施方式中,更包含兩導線450與導電體340電性連結。在本發明之部分實施方式中,熱電轉換元件可應用於薄膜式熱電發電器或薄膜式熱電致冷晶片中。將熱源放置於布膜440上或直接放置於取熱板430上,使熱電薄膜結構320、330之上下表面具有一溫度差並藉由散熱板420散熱。可使熱電薄膜結構產生電位差,並經由導線450可將產生的電應用於手機充電、發光二極體發光等應用。在本發明之部分實施方式中,亦可由導線450中通入電流,以在熱電薄膜結構之上下表面產生溫度差,進行加熱或降溫的應用。
請參照第5圖,第5圖繪示根據本發明一實施方式之熱電轉換元件之爆炸圖。與第4圖繪示之實施方式不同處在於熱電轉換元件包括複數個熱電轉換單元300,此些熱電轉換單元300形成垂直堆疊,並利用導線510、520將複數個熱電轉換單元300電性連接。在本發明之部分實施方式中,更包括一散熱板530設置於此些熱電轉換單元300之下方、一取熱板540設置於此些熱電轉換單元300之上方,以及一布膜550覆蓋於取熱板540之上。取熱板540可為一硬基板如氮化鋁基板或一軟基板例如聚醯亞胺,可依熱電轉換元件之用途以選擇適合的取熱板材料。散熱板530之材料為一導熱金屬,例如銅箔或鋁箔。在本發明之部分實施方式中,熱電轉換元件在面積為36平方公分、取熱板與散熱板溫度差為10K時所產生之電位差可驅動發光二
極體或小風扇。
在本發明之部分實施方式中,熱電轉換元件之應用包括一可撓式熱電充電布,可將熱電薄膜結構結合於任何產品與基材上,並易於攜帶或收納;一攜帶式熱電行動能源,可隨時利用溫差發電或將能源儲存;一生理監控系統,將熱電薄膜結構結合入病患身上之監控設備中,即可隨時利用病患身上之溫差提供監控設備所需之電源;或是一穿帶式織物熱電行動能源,將熱電薄膜結構或熱電轉換元件編入織物中,穿戴在身上時能藉由人體體溫與環境的溫差以替所需之電器充電。
實驗例
熱電薄膜結構製備
以一聚醯亞銨基板表面清理乾淨後,進行濺鍍製程以形成P型或N型熱電轉換材料區,P型熱電薄膜材料為Bi0.5Sb1.5Te3,N型熱電薄膜材料為Bi2Se0.3Te3。製程壓力為5mTorr,濺鍍功率15W及18W,基材溫度為室溫及250℃。所製成之薄膜厚度為數奈米至約2微米。熱電轉換材料區形成完畢後,再以電子束蒸鍍製程形成一金屬薄膜於熱電轉換材料區之一側之上。此處金屬為銀。蒸鍍速率1埃/秒,金屬薄膜厚度為數奈米至300奈米,金屬薄膜位於熱電轉換材料區右側之上。再進行快速退火製成使金屬薄膜擴散入部分之熱電轉換材料區中,在熱電轉換材料區之右側形成一金屬擴散材料區。且金屬擴散材料區中具有金屬之濃度梯度。快速退火製程條件為270℃下5分鐘並使用
全氮氣製程以形成P型或N型熱電薄膜結構。
橫向席貝克係數分析
將以上述方式置備好之P型及N型熱電薄膜結構進行橫向席貝克係數之測量。在P型熱電薄膜結構中,當熱電薄膜結構上下表面之溫差為0.405K時,將兩電壓探針皆置於熱電轉換材料區上,所測得熱電轉換材料區內之電位差為19.31μV,此時此數值可視為外界熱擾之影響。而當上下表面之溫差為0.56K時,將兩電壓探針分別置於熱電轉換材料區上及金屬擴散材料區上,所測得熱電轉換材料區與金屬擴散材料區間之電位差為514.10μV。可由實驗結果得知單獨在熱電轉換材料區中測量電位差時確認原本之熱電轉換材料並不具有橫向席貝克係數。而形成金屬擴散材料區後此熱電薄膜結構則具有一橫向席貝克係數,能夠在與溫度差垂直之方向產生一電位差。所測出之橫向席貝克係數為918.4μV/K,更是大於原本熱電轉換材料之席貝克係數160μV/K。
而在N型熱電薄膜結構中,當熱電薄膜結構上下表面之溫差為0.156K時,將兩電壓探針皆置於熱電轉換材料區上,所測得熱電轉換材料區內之電位差為-27.19μV,此時此數值可視為外界熱擾之影響。而當上下表面之溫差為0.66K時,將兩電壓探針分別置於熱電轉換材料區上及金屬擴散材料區上,所測得熱電轉換材料區與金屬擴散材料區間之電位差為-491.63μV。可由實驗結果得知單獨在熱電轉換材料區中測量電位差時確認原本之熱電轉換材料並不
具有橫向席貝克係數。而形成金屬擴散材料區後此熱電薄膜結構則具有一橫向席貝克係數,能夠在與溫度差垂直之方向產生一電位差。所測出之橫向席貝克係數為-744.89μV/K,更是大於原本熱電材料之席貝克係數-120μV/K。
由實驗例中可知,在本發明之部分實施方式中,此包括一熱電轉換材料區及一位於熱電轉換材料區一側之金屬擴散材料區之熱電薄膜結構,具有橫向席貝克係數,可在熱電薄膜結構之上下表面具有溫度差時,於垂直於溫度差方向,在熱電轉換材料區側與金屬擴散材料區側產生電位差。不同於不具有金屬擴散材料區之熱電薄膜,因不具橫向席貝克係數,故只能在與溫度差相同之方向產生電位差,若在薄膜上下表面產生溫差,因薄膜厚度太薄,使得所產生電位差亦很小。若在薄膜兩側產生溫差,則接觸面積又太小。因此在本發明之部分實施例中所提供之熱電薄膜結構可大幅增加熱電薄膜結構之電性,使熱電薄膜結構不但具有大的受熱面積,亦能產生電位差,並可提升熱電薄膜結構之熱電優值。此熱電薄膜結構可形成熱電薄膜元件並應用於薄膜式熱電發電器與薄膜式熱電致冷晶片中。亦可與紡織物或布膜結合,製造出熱電紡織品可利用人體與環境溫差隨時提供電力。
100‧‧‧熱電轉換材料區
110‧‧‧金屬擴散材料區
Claims (14)
- 一種熱電轉換元件,包含:一散熱板;一基板,位於該散熱板上;複數個導電體,位於該基板上;複數個熱電薄膜結構,位於該基板上,且該些導電體串聯該些熱電薄膜結構,其中各該熱電薄膜結構,包含:一熱電轉換材料區,包含一熱電轉換材料;以及一金屬擴散材料區,包含一金屬擴散分布於該熱電轉換材料區中的該熱電轉換材料之一側,以形成該熱電薄膜結構,其中,該熱電轉換材料包含N型熱電轉換材料或P型熱電轉換材料或N型/P型組合熱電轉換材料;一取熱板,位於該些熱電薄膜結構上;以及一布膜,位於該取熱板上。
- 如請求項1所述之熱電轉換元件,其中,該N型熱電轉換材料為碲化鉍(Bi2Te3)或鉍硒碲(Bi2SexTe3-x)材料,且x介於0至3之間。
- 如請求項2所述之熱電轉換元件,其中,該N型熱 電轉換材料為Bi2Se0.5Te2.5。
- 如請求項3所述之熱電轉換元件,其中,該P型熱電轉換材料為三碲化二銻(Sb2Te3)或鉍銻碲(BiySb2-yTe3)材料,且y介於0至2之間。
- 如請求項4所述之熱電轉換元件,其中,該P型熱電轉換材料為Bi0.5Sb1.5Te3。
- 如請求項1所述之熱電轉換元件,其中,該熱電轉換材料包含碲化鉛(PbTe)、銻化鋅(ZnSb)、鍺化矽(SiGe)、銀銻碲(AgSbTe2)材料、碲化鍺(GeTe)或其組合。
- 如請求項1所述之熱電轉換元件,其中,該金屬為金、銅、銀、白金或其組合。
- 如請求項1所述之熱電轉換元件,其中,該金屬擴散分布於該熱電轉換材料區中的該熱電轉換材料之上下側或左右側,該金屬之擴散分布為均勻分布或一濃度梯度分布。
- 如請求項1所述之熱電轉換元件,其中,該具有一濃度梯度分布係由該金屬擴散材料區之外側至靠近該熱電轉換材料區之中心側遞減。
- 如請求項1所述之熱電轉換元件,其中,該金屬擴散材料區位於該熱電轉換材料之上下側或左右側。
- 如請求項1所述之熱電轉換元件,其中,該基板為一硬基板或一軟基板。
- 如請求項11所述之熱電轉換元件,其中,該硬基板之材料包含矽。
- 如請求項11所述之熱電轉換元件,其中,該軟基板之材料包含聚醯亞胺(polyimide)。
- 如請求項1所述之熱電轉換元件,應用於薄膜式熱電發電器或薄膜式熱電致冷晶片。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW103112883A TWI575786B (zh) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | 一種熱電轉換元件 |
CN201410570401.0A CN104979463B (zh) | 2014-04-08 | 2014-10-23 | 一种热电转换元件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW103112883A TWI575786B (zh) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | 一種熱電轉換元件 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201539810A TW201539810A (zh) | 2015-10-16 |
TWI575786B true TWI575786B (zh) | 2017-03-21 |
Family
ID=54275782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW103112883A TWI575786B (zh) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | 一種熱電轉換元件 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104979463B (zh) |
TW (1) | TWI575786B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018054464A1 (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | Toyota Motor Europe | Multilayer thin film and the preparation thereof |
CN111403585B (zh) * | 2020-03-03 | 2023-09-12 | 河北大学 | 一种基于铋硒碲薄膜材料的光、热探测器及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5429680A (en) * | 1993-11-19 | 1995-07-04 | Fuschetti; Dean F. | Thermoelectric heat pump |
US5817188A (en) * | 1995-10-03 | 1998-10-06 | Melcor Corporation | Fabrication of thermoelectric modules and solder for such fabrication |
US7629531B2 (en) * | 2003-05-19 | 2009-12-08 | Digital Angel Corporation | Low power thermoelectric generator |
US20110000224A1 (en) * | 2008-03-19 | 2011-01-06 | Uttam Ghoshal | Metal-core thermoelectric cooling and power generation device |
US20120145212A1 (en) * | 2009-08-17 | 2012-06-14 | Laird Technologies, Inc. | Synthesis of silver, antimony, and tin doped bismuth telluride nanoparticles and bulk bismuth telluride to form bismuth telluride composites |
US20130112909A1 (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-09 | National Tsing Hua University | Highly efficient thermoelectric material |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI237884B (en) * | 2004-01-09 | 2005-08-11 | Ind Tech Res Inst | Microelectronic thermoelectric device and method of manufacture |
-
2014
- 2014-04-08 TW TW103112883A patent/TWI575786B/zh active
- 2014-10-23 CN CN201410570401.0A patent/CN104979463B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5429680A (en) * | 1993-11-19 | 1995-07-04 | Fuschetti; Dean F. | Thermoelectric heat pump |
US5817188A (en) * | 1995-10-03 | 1998-10-06 | Melcor Corporation | Fabrication of thermoelectric modules and solder for such fabrication |
US7629531B2 (en) * | 2003-05-19 | 2009-12-08 | Digital Angel Corporation | Low power thermoelectric generator |
US20110000224A1 (en) * | 2008-03-19 | 2011-01-06 | Uttam Ghoshal | Metal-core thermoelectric cooling and power generation device |
US20120145212A1 (en) * | 2009-08-17 | 2012-06-14 | Laird Technologies, Inc. | Synthesis of silver, antimony, and tin doped bismuth telluride nanoparticles and bulk bismuth telluride to form bismuth telluride composites |
US20130112909A1 (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-09 | National Tsing Hua University | Highly efficient thermoelectric material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104979463B (zh) | 2017-10-20 |
TW201539810A (zh) | 2015-10-16 |
CN104979463A (zh) | 2015-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Chip-level thermoelectric power generators based on high-density silicon nanowire array prepared with top-down CMOS technology | |
JP4881919B2 (ja) | 熱電素子を有する熱電発電機 | |
JP4290197B2 (ja) | 低電力熱電発電装置 | |
US7777126B2 (en) | Thermoelectric device with thin film elements, apparatus and stacks having the same | |
TWI473310B (zh) | 薄膜式熱電轉換元件及其製作方法 | |
JP2003533031A5 (zh) | ||
JP2007066987A (ja) | 熱電素子デバイス及び熱電モジュール | |
JP2006507690A (ja) | トランス熱電装置 | |
JP6949850B2 (ja) | 熱電変換材料、熱電変換素子および熱電変換モジュール | |
US20120145209A1 (en) | Thermoelectric element and thermoelectric module including the same | |
KR101779497B1 (ko) | 나노입자가 도핑된 열전소자를 포함하는 열전모듈 및 그 제조 방법 | |
CA3039119A1 (en) | Flexible thermoelectric generator | |
TWI575786B (zh) | 一種熱電轉換元件 | |
TWI443882B (zh) | 熱電轉換組件及其製造方法 | |
Nimmagadda et al. | Materials and devices for on-chip and off-chip peltier cooling: A review | |
RU2604180C1 (ru) | Термоэлектрический преобразователь энергии | |
JP4927822B2 (ja) | 成形可能なペルチェ伝熱素子および同素子製造方法 | |
KR102343090B1 (ko) | 열전 모듈 | |
KR102304603B1 (ko) | 열전모듈 | |
US20080149159A1 (en) | Thermoenergy devices and methods for manufacturing same | |
KR102368047B1 (ko) | 열전효과를 갖는 열전도체 및 이를 포함하는 냉각-가열 시스템 | |
KR101411437B1 (ko) | 열전소자 집합체, 열전모듈, 온도센서, 펠티어 장치 및 열전모듈 제조방법 | |
KR20170010647A (ko) | 열전 소자 및 이를 포함하는 냉각 장치 | |
Condos et al. | Optimisation of Wearable Thermoelectric Generators | |
US20170005251A1 (en) | Thermoelectric device |