UA146730U - THERMOELECTRIC BATTERY MODULE - Google Patents

THERMOELECTRIC BATTERY MODULE Download PDF

Info

Publication number
UA146730U
UA146730U UAA202002733U UAA202002733U UA146730U UA 146730 U UA146730 U UA 146730U UA A202002733 U UAA202002733 U UA A202002733U UA A202002733 U UAA202002733 U UA A202002733U UA 146730 U UA146730 U UA 146730U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
semiconductor
substrate
semiconductors
battery module
varison
Prior art date
Application number
UAA202002733U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Андрій Дмитрович Хворостяний
Original Assignee
Андрій Дмитрович Хворостяний
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрій Дмитрович Хворостяний filed Critical Андрій Дмитрович Хворостяний
Priority to UAA202002733U priority Critical patent/UA146730U/en
Publication of UA146730U publication Critical patent/UA146730U/en

Links

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

Модуль термоелектричної батареї містить підкладку та два сполучені з нею напівпровідникові блоки, один з яких розташований на одній стороні підкладки, а інший - на іншій стороні підкладки. Кожний напівпровідниковий блок включає щонайменше одну пару з’єднаних один з одним напівпровідників. Підкладка виконана з провідникового матеріалу, напівпровідники є варизонними. При цьому в кожному напівпровідниковому блоці широкозонна сторона щонайменше одного варизонного напівпровідника з’єднана з вузькозонною стороною щонайменше одного іншого варизонного напівпровідника, широкозонна сторона якого з’єднана з підкладкою.The thermoelectric battery module comprises a substrate and two connected semiconductor blocks, one of which is located on one side of the substrate and the other on the other side of the substrate. Each semiconductor unit includes at least one pair of interconnected semiconductors. The substrate is made of conductive material, semiconductors are varicose. In each semiconductor unit, the wide-band side of at least one varison semiconductor is connected to the narrow-band side of at least one other varison semiconductor whose wide-band side is connected to the substrate.

Description

Корисна модель належить до термоелектричних генераторів, а саме до термоелектричних генераторів, які використовують у своїй роботі термоелектричні властивості варизонних напівпровідників, і може бути використана для живлення побутових електроприладів, зарядження елементів живлення переносних електронних пристроїв або іншого, у тому числі, знаходячись у складі термоелектричної батареї.The utility model belongs to thermoelectric generators, namely thermoelectric generators that use the thermoelectric properties of varison semiconductors in their work, and can be used to power household electrical appliances, charge power cells of portable electronic devices or other, including being part of a thermoelectric battery .

З рівня техніки відома плівкова структура, що використовується для виробництва термоелектрогенераторів (патент на винахід КО 2557366 С2, НОТІ 35/32, НОТІ 35/34, опубліковано 27.04.2015 р., бюл. Мо 12), яка містить щонайменше одну смугу з напівпровідника п-типу і щонайменше одну смугу з напівпровідника р-типу, розділені смугою з ізоляційного матеріалу або просторово розділені на ізоляційному матеріалі, а також містить смуги з провідникового матеріалу, що з'єднують одну смугу з напівпровідника п-типу з однією смугою з напівпровідника р-типу і не мають електричного контакту один з одним, і не містить полімерних підкладок.A film structure used for the production of thermoelectric generators is known from the prior art (invention patent KO 2557366 C2, NOTES 35/32, NOTES 35/34, published on April 27, 2015, Bull. Mo 12), which contains at least one strip of conductive semiconductor n-type and at least one strip of p-type semiconductor, separated by a strip of insulating material or spatially separated on insulating material, and also contains strips of conductive material connecting one strip of n-type semiconductor with one strip of p-type semiconductor -type and do not have electrical contact with each other, and does not contain polymer substrates.

Недоліками відомого аналога є низька ефективність, міцність та стійкість до температурного розширення та стиснення, великі габаритні розміри, низька потужність, низька зручність встановлення у теплообмінний засіб та вузька сфера застосування, які обумовлені конструкцією відомого аналога, а також складом напівпровідників.The disadvantages of the known analogue are low efficiency, strength and resistance to thermal expansion and compression, large overall dimensions, low power, low convenience of installation in a heat exchanger and a narrow scope of application, which are due to the design of the known analogue, as well as the composition of semiconductors.

Оскільки відомий аналог являє собою плівку, яка фактично складається з паралельно орієнтованих смуг, виконаних з напівпровідників р-типу та п-типу, ізоляційного матеріалу та провідникового матеріалу, відомий аналог має низьку стійкість до температурного розширення та стиснення, оскільки усі смуги у відомому аналогу виконують за одну технологічну операцію методом плівкового лиття або співекструзії, що призводить до утворення плівки з різнорідних матеріалів, які мають різний коефіцієнт температурного розширення. При необхідному нагріванні та охолодженні різних сторін термоелектрогенераторів, виконаних із використанням відомого аналога, смуги, з яких складається плівкова структура, можуть бути ушкоджені та відокремлені одна від одної внаслідок температурного розширення та стиснення окремих смуг, при цьому як ізоляційний матеріал, так і провідниковий матеріал, які заповнюють проміжки між напівпровідниками, можуть бути деформовані та ушкоджені. Таким чином відомий аналог є ненадійним, характеризується низькою міцністю та стійкістю до температурного розширення таSince the known analog is a film that actually consists of parallel oriented strips made of p-type and p-type semiconductors, an insulating material and a conductive material, the known analog has low resistance to thermal expansion and compression, since all the stripes in the known analog perform for one technological operation by the method of film casting or co-extrusion, which leads to the formation of a film from heterogeneous materials that have different coefficients of thermal expansion. With the necessary heating and cooling of different sides of thermoelectric generators made using a known analogue, the strips that make up the film structure can be damaged and separated from each other due to thermal expansion and compression of individual strips, while both the insulating material and the conductive material, that fill the gaps between the semiconductors can be deformed and damaged. Thus, the known analogue is unreliable, characterized by low strength and resistance to thermal expansion and

Зо стиснення, оскільки його конструкція не враховує температурне розширення та стиснення окремих складових елементів, що може призвести до руйнування відомого аналога та втрати ним функціональності під час тривалого використання.From compression, because its design does not take into account the thermal expansion and compression of individual constituent elements, which can lead to the destruction of a known analogue and its loss of functionality during long-term use.

Відомий аналог має великі габаритні розміри та низьку зручність встановлення у теплообмінний засіб, оскільки для генерування необхідної кількості електроенергії, достатньоїThe known analogue has large overall dimensions and low convenience of installation in a heat exchanger, since to generate the necessary amount of electricity, sufficient

З5 для живлення побутових електроприладів, зарядження елементів живлення переносних електронних пристроїв, необхідна плівка із дуже великою кількістю смуг з напівпровідникових матеріалів р-типу та п-типу, що відповідно збільшує загальну ширину плівкової структури та створює незручності під час формування з неї термоелектрогенератора та встановлення у теплообмінний засіб. Плівкова структура із малою кількістю смуг, відповідно, не виробляє достатньої кількості електричної енергії під час роботи і не може бути використана у широкому колі пристроїв як джерело електричної енергії. При цьому згортання плівкової структури, надання їй необхідної форми можуть також ушкодити місця з'єднання між смугами, що призводить до зниження міцності відомого аналога.C5 for powering household electrical appliances, charging power cells of portable electronic devices, a film with a very large number of strips of p-type and p-type semiconductor materials is required, which accordingly increases the overall width of the film structure and creates inconvenience when forming a thermoelectric generator from it and installing it in heat exchanger. A film structure with a small number of stripes, accordingly, does not produce a sufficient amount of electrical energy during operation and cannot be used in a wide range of devices as a source of electrical energy. At the same time, folding the film structure, giving it the necessary shape can also damage the joints between the strips, which leads to a decrease in the strength of the known analogue.

Відомий аналог має низьку ефективність, потужність та вузьку сферу застосування, оскільки напівпровідники п-типу та р-типу, наявні в його конструкції, не є варизонними, що значно знижує кількість електричної енергії, яку генерує відомий аналог, та зумовлює потребу у великій кількості смуг з напівпровідникового матеріалу. Легування напівпровідників акцепторними та донорними домішками як таке та створення гетеропереходу між напівпровідниками відомого аналога не дозволяє отримати достатню кількість електричної енергії для живлення більшості відомих побутових пристроїв або їх заряджання елементів їх живлення. Напівпровідники відомого аналога позбавлені переваг, властивих для варизонних напівпровідників, а саме можливості підвищеного генерування струму за рахунок створення електричного струму напряму внаслідок поглинання теплової енергії, створення надлишків носіїв заряду, різності температур між широкозонною та вузькозонною сторонами варизонного напівпровідника тощо.The known analog has low efficiency, power, and narrow scope because the p-type and p-type semiconductors in its design are not varison, which greatly reduces the amount of electrical energy generated by the known analog and causes the need for a large number of stripes from semiconductor material. Doping semiconductors with acceptor and donor impurities as such and creating a heterojunction between semiconductors of a known analogue does not allow obtaining a sufficient amount of electrical energy to power most known household devices or charge their power elements. Semiconductors of a known analogue are deprived of the advantages inherent in varison semiconductors, namely the possibility of increased current generation due to the creation of an electric current directly due to the absorption of thermal energy, the creation of excess charge carriers, the temperature difference between the wide-band and narrow-band sides of the varison semiconductor, etc.

Також відомий термоелектричний модуль (патент на винахід УР 2007243050 А, МПК НОТІ. 35/32, опубліковано 20.09.2007 р.), який включає полімерну підкладку та щонайменше одну пару напівпровідників, яка складається з напівпровідника п-типу та напівпровідника р-типу, при цьому середні частини напівпровідників п-типу та р-типу розташовані в отворах підкладки та закріплені в них, а крайові частини напівпровідників п-типу та р-типу розташовані по обидва боки від 60 підкладки та попарно з'єднані металевими контактами.A thermoelectric module is also known (invention patent UR 2007243050 A, IPC NOTI. 35/32, published on 20.09.2007), which includes a polymer substrate and at least one pair of semiconductors, which consists of a p-type semiconductor and a p-type semiconductor, while the middle parts of the n-type and p-type semiconductors are located in the holes of the substrate and fixed in them, and the edge parts of the p-type and p-type semiconductors are located on both sides of the substrate 60 and are connected in pairs by metal contacts.

Недоліками відомого аналога є низька ефективність, міцність та стійкість до температурного розширення та стиснення, великі габаритні розміри, низька потужність, низька зручність встановлення у теплообмінний засіб та вузька сфера застосування, які обумовлені конструкцією відомого аналога, а також складом напівпровідників.The disadvantages of the known analogue are low efficiency, strength and resistance to thermal expansion and compression, large overall dimensions, low power, low convenience of installation in a heat exchanger and a narrow scope of application, which are due to the design of the known analogue, as well as the composition of semiconductors.

Оскільки у відомому аналогу кожний з напівпровідників розташований фактично по обидва боки від підкладки та закріплений в отворах підкладки спаюванням або іншим подібним способом, температурне розширення гарячих сторін напівпровідників після тривалого використання відомого аналога може призвести до розширення отворів у підкладці та до її руйнування, а температурне стиснення холодних сторін напівпровідників протягом тривалого використання відомого аналога може призвести до відокремлення напівпровідників від підкладки та їх випадіння. Як ушкодження підкладки, так і відокремлення напівпровідників від підкладки призводять до втрат відомим аналогом своєї функціональності, що вказує на його низьку міцність та стійкість до температурного розширення та стиснення. Крім цього, тривалий та різкий температурний перепад між гарячою та холодною стороною напівпровідників, характерний для термоелектричних модулів, подібних до відомого аналога, призводить до ушкодження та руйнування провідників, що також знижує міцність відомого аналога.Since in the known analogue, each of the semiconductors is actually located on both sides of the substrate and is fixed in the holes of the substrate by soldering or another similar method, the thermal expansion of the hot sides of the semiconductors after long-term use of the known analogue can lead to the expansion of the holes in the substrate and its destruction, and the thermal compression cold sides of semiconductors during long-term use of the known analog can lead to separation of semiconductors from the substrate and their falling out. Both damage to the substrate and separation of semiconductors from the substrate lead to the loss of the known analog of its functionality, which indicates its low strength and resistance to thermal expansion and compression. In addition, the long and sharp temperature difference between the hot and cold side of the semiconductors, characteristic of thermoelectric modules similar to the known analog, leads to damage and destruction of the conductors, which also reduces the strength of the known analog.

Відомий аналог має великі габаритні розміри та низьку зручність встановлення у теплообмінний засіб, оскільки, подібно до попереднього аналога, потребує велику кількість напівпровідникових пар для генерування необхідної кількості електроенергії, достатньої для живлення побутових електроприладів, зарядження елементів живлення переносних електронних пристроїв, що відповідно збільшує площу підкладки, по обидва боки якої закріплені напівпровідники. Велика площа горизонтально орієнтованої підкладки, в свою чергу, потребує великих габаритних розмірів простору для встановлення, що особливо критично, якщо відомий аналог призначений для встановлення всередину пристрою, наприклад в його корпус. При цьому відомий аналог потребує нагрівання та охолодження металевих контактів на крайових частинах напівпровідників, що, в свою чергу, зумовлює потребу у додаткових конструктивних елементах для вказаного нагрівання та охолодження по обидва боки від підкладки, що потребує додаткового простору для розміщення відомого аналога.The known analog has large overall dimensions and low convenience of installation in a heat exchanger, since, like the previous analog, it requires a large number of semiconductor pairs to generate the necessary amount of electricity, sufficient for powering household electrical appliances, charging power cells of portable electronic devices, which accordingly increases the area of the substrate , on both sides of which semiconductors are attached. The large area of the horizontally oriented substrate, in turn, requires large dimensions of space for installation, which is especially critical if the known analogue is intended for installation inside the device, for example, in its case. At the same time, the known analog requires heating and cooling of metal contacts on the edge parts of semiconductors, which, in turn, requires additional structural elements for the specified heating and cooling on both sides of the substrate, which requires additional space for placing the known analog.

Відомий аналог має низьку ефективність, потужність та вузьку сферу застосування, оскількиThe known analogue has low efficiency, power and a narrow scope of application, because

Зо подібно до попереднього аналога напівпровідники п-типу та р-типу, наявні в його конструкції, не є варизонними, що значно знижує кількість електричної енергії, яку генерує відомий аналог, та зумовлює потребу у великій кількості загальновідомих напівпровідникових пар. Обмежена кількість електричної енергії, яку генерує відомий аналог, не здатна живити або заряджати живильні елементи широкого кола пристроїв і зумовлює використання відомого аналога виключно у пристроях, для яких є достатньою невелика кількість електричної енергії, що генерується.Similar to the previous analogue, the p-type and p-type semiconductors present in its design are not varison, which significantly reduces the amount of electrical energy generated by the known analogue and causes the need for a large number of well-known semiconductor pairs. The limited amount of electrical energy generated by the known analog is not capable of powering or charging the power elements of a wide range of devices and causes the use of the known analog exclusively in devices for which a small amount of generated electrical energy is sufficient.

Найближчим аналогом корисної моделі, що заявляється, є термоелектричний пристрій (патент на винахід 05 2009084421 А1, МПК НОТІ 35/32, НОТІ 35/34, б230 14/34, опубл. 02.04.2009 р.), який включає гнучку підкладку з полімерного діелектричного матеріалу та два сполучених з нею напівпровідникових блоки, один з яких розташований на одній стороні підкладки, а інший - на іншій стороні підкладки, при цьому кожний напівпровідниковий блок з'єднаний із виводами та включає щонайменше одну пару з'єднаних один з одним напівпровідників р-типу та п-типу, які розташовані один над одним у кожному напівпровідниковому блоці з утворенням гетеропереходу.The closest analogue of the claimed useful model is a thermoelectric device (invention patent 05 2009084421 A1, IPC NOTI 35/32, NOTI 35/34, b230 14/34, publ. 04/02/2009), which includes a flexible substrate made of polymer dielectric material and two semiconductor blocks connected to it, one of which is located on one side of the substrate and the other on the other side of the substrate, while each semiconductor block is connected to terminals and includes at least one pair of semiconductors connected to each other p -type and n-type, which are located one above the other in each semiconductor block with the formation of a heterojunction.

Недоліками відомого аналога є низька ефективність, міцність та стійкість до температурного розширення та стиснення, великі габаритні розміри, низька потужність, низька зручність встановлення у теплообмінний засіб та вузька сфера застосування, які обумовлені конструкцією відомого аналога, а також складом напівпровідників.The disadvantages of the known analogue are low efficiency, strength and resistance to thermal expansion and compression, large overall dimensions, low power, low convenience of installation in a heat exchanger and a narrow scope of application, which are due to the design of the known analogue, as well as the composition of semiconductors.

Оскільки підкладка найближчого аналога виконана з гнучкого полімерного матеріалу і, по суті, Є плівкою, а сам найближчий аналог є плівкою з декількох горизонтально орієнтованих шарів, нагрівання та охолодження напівпровідникових блоків, необхідні для виникнення ефектуSince the substrate of the nearest analogue is made of a flexible polymer material and, in fact, IS a film, and the nearest analogue itself is a film of several horizontally oriented layers, the heating and cooling of the semiconductor blocks is necessary for the effect to occur

Зеєбека та генерування електричного струму, при тривалому використанні найближчого аналога можуть деформувати та ушкодити підкладку, що, в свою чергу, призводить до руйнування розташованих на ній напівпровідникових блоків. Крім цього, коефіцієнт температурного розширення полімерних матеріалів є значним, що, в свою чергу, зумовлює велике розширення підкладки під час нагрівання та велике стиснення підкладки найближчого аналога під час охолодження, що також негативно впливає на цілісність найближчого аналога і зумовлює його низьку міцність та стійкість до температурного розширення та стиснення.Seebeck and electric current generation, with long-term use of the closest analogue, can deform and damage the substrate, which, in turn, leads to the destruction of the semiconductor blocks located on it. In addition, the coefficient of thermal expansion of polymer materials is significant, which, in turn, leads to a large expansion of the substrate during heating and a large compression of the substrate of the nearest analogue during cooling, which also negatively affects the integrity of the nearest analogue and causes its low strength and resistance to temperature expansion and compression.

Відомий аналог має великі габаритні розміри та низьку зручність встановлення у бо теплообмінний засіб, оскільки для генерування достатньо великої кількості електричної енергії необхідна плівкова смуга великої довжини із великою площею поверхні напівпровідникових блоків, що, в свою чергу, зумовлює потребу у великій площі для її розташування, попри відносно невелику товщину найближчого аналога. Крім цього, нагрівання та охолодження найближчого аналога потребує встановлення великої кількості нагрівальних та охолоджувальних пристроїв із великою площею елементів, які охолоджуються або нагріваються, їх приєднання до напівпровідникових блоків, що потребує великих витрат матеріалів, множини складних операцій, додаткового простору і є незручним. Найближчий аналог є також незручним, оскільки усі операції, пов'язані з його встановленням у теплообмінний засіб, виходячи з його конструктивного рішення, необхідно проводити, повністю розгорнувши найближчий аналог, що також створює ризик ушкодження найближчого аналога внаслідок необережних дій користувача.The known analog has large overall dimensions and low convenience of installation in a heat exchanger, since a large film strip with a large surface area of semiconductor blocks is required to generate a sufficiently large amount of electrical energy, which, in turn, requires a large area for its location. despite the relatively small thickness of the closest analogue. In addition, the heating and cooling of the nearest analogue requires the installation of a large number of heating and cooling devices with a large area of elements that are cooled or heated, their connection to semiconductor blocks, which requires large consumption of materials, a set of complex operations, additional space and is inconvenient. The nearest analogue is also inconvenient, since all operations related to its installation in the heat exchanger, based on its design, must be carried out by fully unfolding the nearest analogue, which also creates a risk of damage to the nearest analogue due to careless actions of the user.

Подібно до попередніх аналогів, напівпровідники найближчого аналога не є варизонними напівпровідниками, що зумовлює його низьку потужність, низьку ефективність та вузьку сферу застосування, оскільки термоелектричний генератор, який виробляє невелику кількість електричної енергії, маючи великі габаритні розміри, може бути використаний для живлення або зарядки дуже обмеженого кола пристроїв. Використання напівпровідників р-типу та п-типу, які не мають варизонної будови, зменшує кількість електричної енергії, що може бути генерована найближчим аналогом шляхом поглинання тепла з теплообмінного засобу та внаслідок протікання у ньому термоелектричних процесів.Like the previous analogues, the semiconductors of the closest analogue are not varison semiconductors, which causes its low power, low efficiency and narrow scope of application, since the thermoelectric generator, which produces a small amount of electrical energy, having large overall dimensions, can be used to power or charge very limited range of devices. The use of p-type and p-type semiconductors, which do not have a varison structure, reduces the amount of electrical energy that can be generated by the nearest analogue by absorbing heat from the heat exchange medium and as a result of thermoelectric processes occurring in it.

Технічною задачею заявленої корисної моделі є створення нового модуля термоєелектричної батареї, який має підвищений коефіцієнт корисної дії та велику потужність, велику стійкість до перепадів температури та температурного розширення і стиснення його конструктивних елементів, зокрема підкладки, а також малі габаритні розміри.The technical task of the declared utility model is to create a new thermoelectric battery module, which has an increased efficiency and high power, great resistance to temperature changes and thermal expansion and compression of its structural elements, in particular the substrate, as well as small overall dimensions.

Рішення поставленої технічної задачі досягається тим, що у модулі термоелектричної батареї, який містить підкладку та два сполучені з нею напівпровідникові блоки, один з яких розташований на одній стороні підкладки, а інший - на іншій стороні підкладки, при цьому кожний напівпровідниковий блок включає щонайменше одну пару з'єднаних один з одним напівпровідників, згідно з корисною моделлю, підкладка виконана з провідникового матеріалу, напівпровідники є варизонними, при цьому в кожному напівпровідниковому блоці широкозоннаThe solution to the given technical problem is achieved by the fact that in the thermoelectric battery module, which contains a substrate and two semiconductor blocks connected to it, one of which is located on one side of the substrate, and the other - on the other side of the substrate, while each semiconductor block includes at least one pair semiconductors connected to each other, according to a useful model, the substrate is made of a conductive material, the semiconductors are varison, and in each semiconductor block, a wideband

Зо сторона щонайменше одного варизонного напівпровідника з'єднана з вузькозонною стороною щонайменше одного іншого варизонного напівпровідника, широкозонна сторона якого з'єднана з підкладкою.The side of at least one varison semiconductor is connected to the narrow-band side of at least one other varison semiconductor, the wide-band side of which is connected to the substrate.

При цьому, згідно з корисною моделлю, вузькозонна сторона кожного напівпровідника виконана з германію, широкозонна сторона кожного напівпровідника виконана з кремнію, а підкладка виконана з молібдену.At the same time, according to a useful model, the narrow-bandgap side of each semiconductor is made of germanium, the wide-bandgap side of each semiconductor is made of silicon, and the substrate is made of molybdenum.

Також, згідно з корисною моделлю, напівпровідникові блоки виконані у вигляді плівок, нанесених на сторони підкладки.Also, according to a useful model, semiconductor blocks are made in the form of films applied to the sides of the substrate.

Разом з тим, згідно з корисною моделлю, на зовнішніх поверхнях напівпровідникових блоків закріплені омічні контакти із контактними поверхнями, виконані із можливістю відбору тепла з теплоносія, і до кожної зовнішньої поверхні напівпровідникових блоків та до підкладки приєднано по виводу.However, according to a useful model, ohmic contacts with contact surfaces are fixed on the outer surfaces of the semiconductor blocks, made with the possibility of removing heat from the heat carrier, and a lead is connected to each outer surface of the semiconductor blocks and to the substrate.

Крім цього, згідно з корисною моделлю, один напівпровідниковий блок містить щонайменше дві відокремлені пари з'єднаних один з одним у пару напівпровідників, розташовані навпроти щонайменше двох відокремлених пар з'єднаних один з одним у пару напівпровідників іншого напівпровідникового блока.In addition, according to a useful model, one semiconductor block contains at least two separate pairs of semiconductors connected to each other in a pair, located opposite at least two separate pairs of semiconductors connected to each other in a pair of semiconductors of another semiconductor block.

Окрім цього, згідно з корисною моделлю, підкладка виконана роз'ємною та містить дві пластини з провідникового матеріалу, виконані з можливістю роз'єднання.In addition, according to a useful model, the substrate is detachable and includes two plates of conductive material that are detachable.

Технічним результатом є підвищення міцності та стійкості до температурного розширення та стиснення, зменшення габаритних розмірів, забезпечення безперешкодного переносу тепла тепловим потоком від зовнішніх сторін напівпровідникових блоків до підкладки та через неї із підвищенням коефіцієнта корисної дії та потужності, підвищення зручності встановлення у теплообмінний засіб та розширення сфери застосування.The technical result is an increase in strength and resistance to thermal expansion and compression, a reduction in overall dimensions, ensuring unhindered heat transfer by thermal flow from the outer sides of the semiconductor blocks to the substrate and through it with an increase in the efficiency and power factor, an increase in the ease of installation in a heat exchanger, and an expansion of the scope application.

Причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками корисної моделі та очікуваним технічним результатом полягає у наступному.The causal relationship between the essential features of a useful model and the expected technical result is as follows.

Вказаний вище технічний результат забезпечується за рахунок удосконалення конструкції модуля термоелектричної батареї, а саме виконання підкладки з провідникового матеріалу, взаємного розташування напівпровідників у напівпровідникових блоках, а також за рахунок наявності у напівпровідникових блоках варизонних напівпровідників.The above-mentioned technical result is provided by improving the design of the thermoelectric battery module, namely by making a substrate of conductive material, the mutual arrangement of semiconductors in semiconductor blocks, and also due to the presence of varison semiconductors in semiconductor blocks.

Оскільки підкладка заявленого модуля термоелектричної батареї виконана з провідникового 60 матеріалу, яким зазвичай є метал або сплав декількох металів, вказана підкладка має значно більшу міцність, стійкість до великих і малих температур, а також стійкість до перепадів температури, ніж підкладки з полімерних матеріалів. Крім цього, більшість провідникових матеріалів мають малий коефіцієнт температурного розширення, що усуває можливість деформації або ушкодження заявленого модуля внаслідок температурного розширення та стиснення підкладки, відкріплення напівпровідникових блоків від підкладки тощо. При цьому виконання підкладки з провідникового матеріалу дозволяє використовувати її як омічний контакт, що спрощує конструкцію заявленого модуля термоелектричної батареї, а її підвищена міцність усуває можливість ушкодження заявленого модуля внаслідок необережних дій користувача при встановленні у теплообмінний засіб.Since the substrate of the claimed thermoelectric battery module is made of conductive material 60, which is usually a metal or an alloy of several metals, the specified substrate has significantly greater strength, resistance to high and low temperatures, as well as resistance to temperature changes, than substrates made of polymeric materials. In addition, most conductor materials have a small coefficient of thermal expansion, which eliminates the possibility of deformation or damage of the declared module due to thermal expansion and compression of the substrate, detachment of semiconductor blocks from the substrate, etc. At the same time, the substrate made of conductive material allows it to be used as an ohmic contact, which simplifies the design of the claimed module of the thermoelectric battery, and its increased strength eliminates the possibility of damage to the claimed module due to careless actions of the user when installing it in a heat exchanger.

Виконання підкладки з провідникового матеріалу також підвищує ефективність та потужність заявленого модуля термоелектричної батареї, оскільки провідникові матеріали мають малу теплоємність та високу провідність, що дозволяє їм як пропускати через себе теплові потоки, так ії уникати надмірного нагрівання, а також дозволяє здійснити генерування електричної енергії за рахунок поглинання теплового потоку, який надійшов з одного напівпровідникового блока, іншим напівпровідниковим блоком.Making the substrate from a conductive material also increases the efficiency and power of the claimed thermoelectric battery module, since the conductive materials have a low heat capacity and high conductivity, which allows them to both pass heat flows through themselves and avoid excessive heating, and also allows the generation of electrical energy due to absorption of the heat flow that came from one semiconductor block by another semiconductor block.

Наявність у напівпровідникових блоках варизонних напівпровідників, які розташовані таким чином, що широкозонна сторона щонайменше одного варизонного напівпровідника в напівпровідниковому блоці з'єднана з вузькозонною стороною щонайменше одного іншого варизонного напівпровідника, широкозонна сторона якого з'єднана з підкладкою, дозволяє підвищити ефективність та потужність заявленого модуля, а також забезпечити безперешкодне перенесення тепла тепловим потоком від зовнішніх сторін напівпровідникових блоків до підкладки та через неї, оскільки таким чином забезпечується тепловий рух неосновних носіїв заряду у варизонних напівпровідниках та однобічна суперінжекція неосновних носіїв заряду при їх надлишковій концентрації через утворений між варизонними напівпровідниками гетероперехід, що призводить до появи потужних дифузійного та дрейфового струму та генерування значної кількості електричної енергії. Ефект Зеєбека, що виникає у неоднорідно нагрітому щонайменше одному варизонному напівпровіднику у кожному напівпровідниковому блоці, дозволяє створити електрорушійну силу, яка при заявленому розташуванні варизонних напівпровідників сприяє переносу носіїв заряду та дозволяє отримати додаткову електричнуThe presence in the semiconductor blocks of varison semiconductors, which are arranged in such a way that the wide-bandgap side of at least one varison semiconductor in the semiconductor block is connected to the narrow-bandgap side of at least one other varison semiconductor, the wide-bandgap side of which is connected to the substrate, allows to increase the efficiency and power of the claimed module , as well as to ensure the unhindered transfer of heat by thermal flow from the outer sides of the semiconductor blocks to the substrate and through it, since in this way the thermal movement of non-main charge carriers in varison semiconductors and one-sided superinjection of non-main charge carriers at their excess concentration through the heterojunction formed between varison semiconductors is ensured, which leads to the appearance of powerful diffusion and drift currents and the generation of a significant amount of electrical energy. The Seebeck effect, which occurs in nonuniformly heated at least one varizon semiconductor in each semiconductor block, allows to create an electromotive force, which, with the stated arrangement of varizon semiconductors, promotes the transfer of charge carriers and allows obtaining additional electric

Зо енергію внаслідок вказаного вище неоднорідного нагрівання. При цьому, будучи невеликими за розмірами та площею, напівпровідникові блоки заявленого модуля генерують більшу кількість електричної енергії, ніж відомі аналоги, що дозволяє їм живити або заряджати елементи живлення широкого кола пристроїв і розширює сферу їх застосування.From the energy due to the non-uniform heating indicated above. At the same time, being small in size and area, the semiconductor blocks of the claimed module generate a greater amount of electrical energy than known analogues, which allows them to power or charge the power elements of a wide range of devices and expands the scope of their application.

Оскільки напівпровідникові блоки можуть генерувати підвищену кількість електричної енергії при невеликих габаритних розмірах, а також розташовані на зручній у використанні та міцній підкладці, заявлений модуль можливо легко встановити у будь-яких теплообмінний засіб, який нагріватиме зовнішні сторони напівпровідникових блоків, а також компонувати у компактні термоелектричні батареї. При цьому завдяки конструкції заявленого модуля усувається потреба у громіздких додаткових пристроях для нагрівання та охолодження напівпровідникових блоків, приєднання виводів, утримання заявленого модуля у теплообмінному засобі тощо.Since the semiconductor blocks can generate an increased amount of electrical energy with small overall dimensions, as well as being located on an easy-to-use and durable substrate, the claimed module can be easily installed in any heat exchanger that will heat the outer sides of the semiconductor blocks, and also be arranged in a compact thermoelectric batteries At the same time, thanks to the design of the claimed module, the need for bulky additional devices for heating and cooling semiconductor blocks, connecting leads, holding the claimed module in a heat exchanger, etc., is eliminated.

Виконання вузькозонної сторони кожного напівпровідника з германію, широкозонної сторони кожного напівпровідника з кремнію спрощує та здешевлює виробництво варизонних напівпровідників для напівпровідникового блока, оскільки дані хімічні елементи не є рідкісними, мають невелику вартість та можуть бути об'єднані у складі варизонного напівпровідника без використання складного обладнання, великих витрат енергії, праці та часу за допомогою добре відомих способів. Разом з тим кремній та германій мають необхідну для ефективної роботи заявленого термоелектричного генератора різницю у ширині забороненої зони, а також легко легуються акцепторними та донорними домішками. При цьому кремній та германій не є високотоксичними хімічними елементами, що робить вироблені з них варизонні напівпровідники безпечними для користувача заявленого термоелектричного генератора та навколишнього середовища.Making the narrowband side of each semiconductor from germanium and the wideband side of each semiconductor from silicon simplifies and lowers the production of varizone semiconductors for a semiconductor block, since these chemical elements are not rare, have a low cost, and can be combined into a varizone semiconductor without the use of complex equipment. large expenditure of energy, labor and time using well-known methods. At the same time, silicon and germanium have the difference in band gap necessary for the effective operation of the claimed thermoelectric generator, and are also easily doped with acceptor and donor impurities. At the same time, silicon and germanium are not highly toxic chemical elements, which makes varison semiconductors produced from them safe for the user of the stated thermoelectric generator and the environment.

Виконання підкладки з молібдену підвищує міцність та стійкість заявленого модуля до температурного розширення та стиснення, оскільки молібден, разом з гарними провідниковими властивостями, має велику міцність та дуже низький коефіцієнт теплового розширення, що робить товщину та площу підкладки практично незмінною під час температурних коливань, які виникають при роботі заявленого модуля, а також запобігає механічному ушкодженню підкладки та заявленого модуля. При цьому молібден має велику теплопровідність, що дозволяє безперешкодно переносити носії заряду з одного напівпровідникового блока до іншого для генерування додаткової кількості електричної енергії.Making the substrate from molybdenum increases the strength and resistance of the claimed module to thermal expansion and compression, because molybdenum, together with good conductive properties, has high strength and a very low coefficient of thermal expansion, which makes the thickness and area of the substrate practically unchanged during the temperature fluctuations that occur during the operation of the declared module, and also prevents mechanical damage to the substrate and the declared module. At the same time, molybdenum has a high thermal conductivity, which allows charge carriers to be freely transferred from one semiconductor block to another to generate an additional amount of electrical energy.

Закріплення на зовнішніх поверхнях напівпровідникових блоків омічних контактів із контактними поверхнями, виконаних із можливістю відбору тепла з теплоносія, дозволяє підвищити ефективність та потужність заявленого модуля за рахунок більш інтенсивного відбору тепла з теплоносія для утворення більш потужних термоелектричних явищ у варизонних напівпровідниках напівпровідникових блоків.Fixing on the outer surfaces of the semiconductor blocks ohmic contacts with contact surfaces made with the possibility of heat removal from the heat carrier allows to increase the efficiency and power of the declared module due to more intensive heat removal from the heat carrier for the formation of more powerful thermoelectric phenomena in the varison semiconductors of the semiconductor blocks.

Виконання напівпровідникових блоків у вигляді плівок, нанесених на сторони підкладки, дозволяє зменшити габаритні розміри заявленого модуля, оскільки при такому виконанні напівпровідникових блоків заявлений модуль має мінімальну товщину, що, в свою чергу, дозволяє при потребі розмістити більшу кількість заявлених модулів у теплообмінному засобі.The execution of semiconductor blocks in the form of films applied to the sides of the substrate allows to reduce the overall dimensions of the declared module, since with this execution of semiconductor blocks the declared module has a minimum thickness, which, in turn, allows, if necessary, to place a larger number of the declared modules in the heat exchanger.

Конструкція заявленого модуля термоелектричної батареї пояснюється за допомогою наступних зображень:The design of the claimed thermoelectric battery module is explained with the help of the following images:

Фіг. 1 - вигляд заявленого модуля термоелектричної батареї.Fig. 1 - view of the claimed thermoelectric battery module.

Фі. 2 - вигляд варіанта виконання заявленого модуля термоелектричної батареї із напівпровідниковим блоком, який містить щонайменше дві відокремлені пари з'єднаних один з одним у пару напівпровідників, розташованих навпроти щонайменше двох відокремлених пар з'єднаних один з одним у пару напівпровідників іншого напівпровідникового блока.Fi. 2 - a view of an embodiment of the claimed thermoelectric battery module with a semiconductor block, which contains at least two separate pairs of semiconductors connected to each other in a pair, located opposite at least two separate pairs of semiconductors connected to each other in a pair of semiconductors of another semiconductor block.

У зображеннях використані наступні умовні позначення: плн напрямок теплових потоків; пет дрейфовий струм; 7 дифузійний струм; - о виводи;The following notations are used in the images: pln is the direction of heat flows; pet drift current; 7 diffusion current; - o conclusions;

Се - вузькозонні сторони варизонних напівпровідників, виконані з германію у варіанті виконання;Ce - narrow-band sides of varison semiconductors, made of germanium in the version;

Зі - широкозонні сторони варизонних напівпровідників, виконані з кремнію у варіанті виконання.Z - wideband sides of varizone semiconductors, made of silicon in the version.

На кресленні схематично зображений переважний, але не виключний, варіант виконання заявленого модуля термоелектричної батареї, який містить підкладку 1 та два напівпровідникові блоки 2. На зовнішніх поверхнях напівпровідникових блоків 2 закріплені омічні контакти 4 із контактними поверхнями, і до кожної зовнішньої поверхні напівпровідникових блоків 2 та до підкладки 1 приєднано по виводу 5.The drawing schematically shows a preferred, but not exclusive, embodiment of the claimed thermoelectric battery module, which includes a substrate 1 and two semiconductor blocks 2. On the outer surfaces of the semiconductor blocks 2, ohmic contacts 4 with contact surfaces are fixed, and to each outer surface of the semiconductor blocks 2 and to substrate 1 is connected to pin 5.

Підкладка 1 сполучена із напівпровідниковими блоками 2 та виконана з провідникового матеріалу. У переважному варіанті виконання заявленого модуля підкладка 1 виконана з молібдену і являє собою пластину, розташовану між напівпровідниковими блоками 2, а саме між широкозонними сторонами варизонних напівпровідників З, які прилягають до підкладки 1.Substrate 1 is connected to semiconductor blocks 2 and is made of conductive material. In the preferred embodiment of the claimed module, the substrate 1 is made of molybdenum and is a plate located between the semiconductor blocks 2, namely between the wide-gap sides of the varison semiconductors Z, which are adjacent to the substrate 1.

Підкладка 1, виконана з молібдену, може бути вкрита шаром силіциду молібдену, потрібного для полегшення епітаксії напівпровідникових плівок на підкладці. Також, у варіанті виконання, підкладка 1 може бути роз'ємною та складатися з двох пластин з провідникового матеріалу, виконаних з можливістю роз'єднання.The substrate 1, made of molybdenum, can be covered with a layer of molybdenum silicide, which is necessary to facilitate the epitaxy of semiconductor films on the substrate. Also, in an embodiment, the substrate 1 can be removable and consist of two plates made of conductive material, made with the possibility of disconnection.

Напівпровідникові блоки 2 сполучені із підкладкою 1. Таке сполучення може бути досягнуто, наприклад, спаюванням або формуванням напівпровідникових блоків 2 на підкладці 1, наприклад шляхом епітексіальної дифузії. Один з напівпровідникових блоків 2 розташований на одній стороні підкладки 1, а інший - на іншій стороні підкладки 1, при цьому кожний напівпровідниковий блок 2 включає щонайменше одну пару з'єднаних один з одним варизонних напівпровідників 3. Напівпровідникові блоки 2 можуть бути виконані у вигляді плівок, нанесених на сторони підкладки 1. У варіанті виконання один напівпровідниковий блок 2 містить щонайменше дві відокремлені пари з'єднаних один з одним у пару напівпровідників 3, які розташовані навпроти щонайменше двох відокремлених пар з'єднаних один з одним у пару напівпровідників З іншого напівпровідникового блока 2.The semiconductor blocks 2 are connected to the substrate 1. Such a connection can be achieved, for example, by soldering or forming the semiconductor blocks 2 on the substrate 1, for example by epitaxial diffusion. One of the semiconductor blocks 2 is located on one side of the substrate 1, and the other - on the other side of the substrate 1, while each semiconductor block 2 includes at least one pair of interconnected varison semiconductors 3. Semiconductor blocks 2 can be made in the form of films , applied to the sides of the substrate 1. In an embodiment, one semiconductor block 2 contains at least two separate pairs of semiconductors connected to each other in a pair 3, which are located opposite at least two separate pairs of semiconductors connected to each other in a pair of semiconductors from another semiconductor block 2.

Варизонні напівпровідники З є складовими частинами напівпровідникових блоків 2 та розташовані таким чином, що широкозонна сторона 5і щонайменше одного варизонного напівпровідника З в напівпровідниковому блоці 2 з'єднана з вузькозонною стороною (16 щонайменше одного іншого варизонного напівпровідника З, широкозонна сторона 5і якого з'єднана з підкладкою. У переважному варіанті виконання вузькозонна сторона кожного варизонного напівпровідника З виконана з германію, широкозонна сторона кожного варизонного напівпровідника З виконана з кремнію. Разом з тим вузькозонні та широкозонні сторони варизонних напівпровідників З можуть бути виконані з інших напівпровідникових матеріалів, які мають необхідну різницю у ширині забороненої зони. Також варизонні напівпровідники З можуть бути леговані акцепторними та донорними домішками, а також мати шар матеріалу із власною провідністю у варіантах виконання заявленого модуля.The varison semiconductors C are constituent parts of the semiconductor blocks 2 and are arranged in such a way that the wide-bandgap side 5i of at least one varison semiconductor C in the semiconductor block 2 is connected to the narrow-bandgap side (16) of at least one other varison semiconductor Z, the wide-bandgap side 5i of which is connected to substrate. In a preferred embodiment, the narrow-bandgap side of each varison semiconductor C is made of germanium, the wide-bandgap side of each varison semiconductor C is made of silicon. However, the narrow-band and wide-bandgap sides of the varison semiconductor Z can be made of other semiconductor materials that have the required width difference Also, varison semiconductors C can be doped with acceptor and donor impurities, as well as have a layer of material with its own conductivity in variants of the declared module.

Омічні контакти 4 виконані на зовнішніх поверхнях напівпровідникового блока 2, які є зовнішніми поверхнями варизонних напівпровідників 3. У варіанті виконання омічні контакти 4 являють собою нероз'ємно з'єднані із зовнішніми поверхнями напівпровідникового блока 2 горизонтально орієнтовані пластини, які у переважному варіанті виконання заявленої корисної моделі виконані з алюмінію. Разом з тим омічні контакти 4 можуть бути виконані з іншого матеріалу, який має високу теплопровідність, хімічну стійкість та стійкість до дії високої температури.The ohmic contacts 4 are made on the outer surfaces of the semiconductor block 2, which are the outer surfaces of the varison semiconductors 3. In an embodiment, the ohmic contacts 4 are horizontally oriented plates integrally connected to the outer surfaces of the semiconductor block 2, which in the preferred embodiment of the claimed useful models are made of aluminum. At the same time, ohmic contacts 4 can be made of another material that has high thermal conductivity, chemical resistance and resistance to high temperature.

Виводи 5 приєднані до вузькозонних сторін се напівпровідникових блоків 2 та до підкладки 1. У переважному варіанті виконання виводи 5 містять металеві контакти, приєднані до вузькозонних сторін Се напівпровідникових блоків 2 та до підкладки 1, та вкриті ізоляційним покриттям. Також виводи 5 можуть бути роз'ємно приєднані до вузькозонних сторін бе напівпровідникових блоків 2 та до підкладки 1, наприклад, із використанням притискним засобів.Terminals 5 are connected to the narrow-band sides of the Se semiconductor blocks 2 and to the substrate 1. In the preferred embodiment, the terminals 5 contain metal contacts connected to the narrow-band sides of the Se semiconductor blocks 2 and to the substrate 1, and are covered with an insulating coating. Also, terminals 5 can be removably connected to the narrow-band sides of the semiconductor blocks 2 and to the substrate 1, for example, using clamping means.

Матеріалом металевих контактів для виводів 5 може бути, наприклад, мідь або інші хімічні елементи з вираженими металевими властивостями.The material of metal contacts for terminals 5 can be, for example, copper or other chemical elements with pronounced metallic properties.

Заявлений модуль термоелектричної батареї використовують наступним чином.The claimed thermoelectric battery module is used as follows.

Спочатку модуль термоелектричної батареї наряду с іншими ідентичними або подібними модулями встановлюють у термоелектричну батарею, частиною якої він є. При цьому модулі термоелектричної батареї встановлюють у теплообмінний засіб таким чином, щоб омічні контакти 4 були розташовані між двома засобами переносу теплоносія, які входять до складу теплообмінного засобу та по яким проходить рідкий або газоподібний теплоносій. Такими засобами переносу теплоносія можуть бути, наприклад, труби змійовика сонячного колектора, складові частини обігрівальних пристроїв або інші подібні засоби. Таким чином омічні контакти 4 вступають у безпосередній контакт з поверхнями засобів для переносу теплоносія або з контактними елементами, виконаними із можливістю відбору тепла з теплоносія у теплообмінному засобі. Після цього теплоносій, що знаходиться у вказаних засобах для переносу, нагрівають зовнішнім джерелом тепла, наприклад, за допомогою палива, газу або акумульованими сонячними променями.First, the thermoelectric battery module, along with other identical or similar modules, is installed in the thermoelectric battery of which it is a part. At the same time, the thermoelectric battery modules are installed in the heat exchanger in such a way that the ohmic contacts 4 are located between two heat transfer means that are part of the heat exchanger and through which the liquid or gaseous coolant passes. Such means of transferring the heat carrier can be, for example, pipes of the solar collector coil, components of heating devices or other similar means. In this way, the ohmic contacts 4 come into direct contact with the surfaces of the means for transferring the heat carrier or with contact elements made with the possibility of removing heat from the heat carrier in the heat exchange means. After that, the coolant, which is in the indicated transport means, is heated by an external heat source, for example, with the help of fuel, gas or accumulated solar rays.

Далі контакти виводів 5 під'єднують, наприклад, до перетворювача струм-напруга, утворюючи електричний ланцюг. Теплова енергія з теплоносія проходить крізь омічні контакти 4, через зовнішні поверхні напівпровідникових блоків 2 та нерівномірно нагріває варизонні напівпровідники 3, що запускає процес роботи заявленого модуля термоелектричної батареї.Next, the contacts of the outputs 5 are connected, for example, to the current-voltage converter, forming an electrical circuit. Thermal energy from the coolant passes through the ohmic contacts 4, through the outer surfaces of the semiconductor blocks 2 and unevenly heats the varison semiconductors 3, which starts the process of operation of the claimed thermoelectric battery module.

Внаслідок руху носіїв заряду між сторонами варизонних напівпровідників 2 та через утворені між варизонними напівпровідниками З гетеропереходами виникає дифузійний струм та дрейфовий струм. При цьому між нагрітою частиною напівпровідникового блока 2 та менш нагрітою частиною напівпровідникового блока 2 виникає ефект Зеєбека, який призводить до генерування додаткової кількості електричної енергії та електрорушійної сили, яка сприяє переносу носіїв заряду у варизонних напівпровідниках 3. Частина теплового потоку, яка проходить через підкладку 1 від одного напівпровідникового блока 2 до іншого напівпровідникового блока 2 також генерує додаткову кількість електричної енергії.As a result of the movement of charge carriers between the sides of the varison semiconductors 2 and through the heterojunctions formed between the varison semiconductors, diffusion current and drift current arise. At the same time, the Seebeck effect occurs between the heated part of the semiconductor block 2 and the less heated part of the semiconductor block 2, which leads to the generation of an additional amount of electrical energy and electromotive force, which contributes to the transfer of charge carriers in varison semiconductors 3. Part of the heat flow that passes through the substrate 1 from one semiconductor block 2 to another semiconductor block 2 also generates an additional amount of electrical energy.

Таким чином в утвореному електричному ланцюгу з'являється електричний струм, який через виводи 5 направляється, наприклад, до перетворювача або перетворювачів струм- напруга і може бути використаний для живлення побутових електроприладів, технічного обладнання, заряджання елементів живлення переносних електронних пристроїв та іншого.In this way, an electric current appears in the formed electric circuit, which is sent through terminals 5, for example, to a converter or current-voltage converters and can be used to power household electrical appliances, technical equipment, charge power cells of portable electronic devices, and more.

Для припинення роботи заявленого модуля термоелектричної батареї достатньо від'єднати дроти виводів 5 від пристрою, що замикає електричний ланцюг або припинити нагрівання теплоносія, або вилучити заявлений модуль термоелектричної батареї з термоелектричної батареї, частиною якої він є.To stop the operation of the declared thermoelectric battery module, it is enough to disconnect the wires of terminals 5 from the device that closes the electric circuit or to stop heating the coolant, or to remove the declared thermoelectric battery module from the thermoelectric battery of which it is a part.

В існуючих джерелах патентної та науково-технічної інформації не виявлений модуль термоелектричної батареї, який має заявлену сукупність суттєвих ознак, тому представлене технічне рішення за корисною моделлю відповідає критерію "новизна".In the existing sources of patent and scientific and technical information, a thermoelectric battery module that has the declared set of essential features is not found, therefore the presented technical solution based on a useful model meets the "novelty" criterion.

Запропоноване технічне рішення є промислово придатним, оскільки не містить у своєму складі жодних конструктивних елементів чи матеріалів, які неможливо відтворити на сучасному етапі розвитку техніки в умовах промислового виробництва.The proposed technical solution is industrially suitable, as it does not contain any structural elements or materials that cannot be reproduced at the current stage of technology development in the conditions of industrial production.

Claims (6)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІUSEFUL MODEL FORMULA 1. Модуль термоелектричної батареї, який містить підкладку та два сполучені з нею 60 напівпровідникові блоки, один з яких розташований на одній стороні підкладки, а інший - на іншій стороні підкладки, при цьому кожний напівпровідниковий блок включає щонайменше одну пару з'єднаних один з одним напівпровідників, який відрізняється тим, що підкладка виконана з провідникового матеріалу, напівпровідники є варизонними, при цьому в кожному напівпровідниковому блоці широкозонна сторона щонайменше одного варизонного напівпровідника з'єднана з вузькозонною стороною щонайменше одного іншого варизонного напівпровідника, широкозонна сторона якого з'єднана з підкладкою.1. A thermoelectric battery module that includes a substrate and two semiconductor blocks 60 connected to it, one of which is located on one side of the substrate and the other on the other side of the substrate, and each semiconductor block includes at least one pair of connected to each other semiconductors, which is characterized by the fact that the substrate is made of a conductive material, the semiconductors are varison, while in each semiconductor block, the wide-band side of at least one varison semiconductor is connected to the narrow-band side of at least one other varison semiconductor, the wide-band side of which is connected to the substrate. 2. Модуль термоелектричної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що вузькозонна сторона кожного напівпровідника виконана з германію, широкозонна сторона кожного напівпровідника виконана з кремнію, а підкладка виконана з молібдену.2. The thermoelectric battery module according to claim 1, characterized in that the narrow-band side of each semiconductor is made of germanium, the wide-band side of each semiconductor is made of silicon, and the substrate is made of molybdenum. 3. Модуль термоелектричної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що напівпровідникові блоки виконані у вигляді плівок, нанесених на сторони підкладки.3. The thermoelectric battery module according to claim 1, which is characterized by the fact that the semiconductor blocks are made in the form of films applied to the sides of the substrate. 4. Модуль термоелектричної батареї за п.1, який відрізняється тим, що на зовнішніх поверхнях напівпровідникових блоків закріплені омічні контакти із контактними поверхнями, виконані із можливістю відбору тепла з теплоносія, і до кожної зовнішньої поверхні напівпровідникових блоків та до підкладки приєднано по виводу.4. The thermoelectric battery module according to claim 1, which is characterized by the fact that ohmic contacts with contact surfaces are fixed on the outer surfaces of the semiconductor blocks, made with the possibility of heat extraction from the coolant, and connected to each outer surface of the semiconductor blocks and to the substrate by a terminal. 5. Модуль термоелектричної батареї за п.1, який відрізняється тим, що один напівпровідниковий блок містить щонайменше дві відокремлені пари з'єднаних один з одним у пару напівпровідників, розташовані навпроти щонайменше двох відокремлених пар з'єднаних один з одним у пару напівпровідників іншого напівпровідникового блока.5. The thermoelectric battery module according to claim 1, characterized in that one semiconductor block contains at least two separated pairs of semiconductors connected to each other in a pair, located opposite at least two separated pairs of semiconductors connected to each other in a pair of semiconductors of another semiconductor block . 6. Модуль термоелектричної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що підкладка виконана роз'ємною та містить дві пластини з провідникового матеріалу, виконані з можливістю роз'єднання. З ні шини Й : ' де ре 1 1 ше т 7 Н ' з ; ; - н я чих й / р се : : я х з КІ Н ' ще пе ' ' 5 - 46. The thermoelectric battery module according to claim 1, which is characterized by the fact that the substrate is removable and contains two plates of conductive material, made with the possibility of disconnection. Z ni tires Y: 'de re 1 1 she t 7 N' z; ; - n i chich y / r se : : i x z KI N ' still pe ' ' 5 - 4 Фіг. 1 4 4 « |, нини раанььнньня зоаолььоньоньноньоонььнь ИНА ся 7 у Її ра Й , х сов Плавно и ; КИ і : я н ц а, ї ве ; : пе Е ше н Є ' щі м : КУ х А « ' ' ' ; мо ! : ; нк ! " ! | " і шиFig. 1 4 4 « |, now raаннння зааолонноннононононнн INA sia 7 in Her ra Y , x sov Smoothly ; KI i: i n ts a, i ve ; : pe E she n Ye 'shchi m : KU x A « ' ' ' ; mo! : ; nk! " ! | " and shi Ї . Ве ; І | тої: м Н м Я нн, ; І о ово юн 753 ! ї ЛИШ КИ і м ї и В сн пу 1 ІЧ ІЙ А се Я - ! с : ї і 5 шишишшиишшии миши І 4 й 4She Ve ; And | toi: m N m I nn, ; And oh this young man 753! i LISH KI i m i i V sn pu 1 ICH IY A se I - ! s : i i 5 shishishshiishshiy mice I 4 and 4 Фіг. 2Fig. 2
UAA202002733U 2020-05-06 2020-05-06 THERMOELECTRIC BATTERY MODULE UA146730U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA202002733U UA146730U (en) 2020-05-06 2020-05-06 THERMOELECTRIC BATTERY MODULE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA202002733U UA146730U (en) 2020-05-06 2020-05-06 THERMOELECTRIC BATTERY MODULE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA146730U true UA146730U (en) 2021-03-17

Family

ID=74918206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202002733U UA146730U (en) 2020-05-06 2020-05-06 THERMOELECTRIC BATTERY MODULE

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA146730U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4141415B2 (en) Integrated parallel Peltier Seebeck element chip and manufacturing method thereof, integrated Peltier Seebeck element panel or sheet, and direct energy conversion system and energy transfer system
US8933317B2 (en) Thermoelectric remote power source
US8334450B2 (en) Seebeck solar cell
US20100037931A1 (en) Method and Apparatus for Generating Electric Power Using Solar Energy
UA146730U (en) THERMOELECTRIC BATTERY MODULE
JP2006064203A (en) Solar battery module
CN114701351B (en) Radiator water tank capable of generating electricity and automobile
JP3147096U (en) Solid temperature difference power generation plate and solid temperature difference power generation device
WO2021225563A1 (en) Module of a thermoelectric battery
US10516088B2 (en) Pin coupling based thermoelectric device
KR101636914B1 (en) Heating panel assembly of modularizing diode for solar light generation
JPH04280482A (en) Cooling device utilizing solar light
JP2018093152A (en) Thermoelectric power generation device
UA120025C2 (en) SEMICONDUCTOR THERMOELECTRIC GENERATOR
CN106992244B (en) Thermoelectric conversion device and thermoelectric converter
US10340435B2 (en) Thermoelectric conversion device
CN220087165U (en) Thermoelectric conversion device utilizing waste heat of industrial wastewater
UA134717U (en) SEMICONDUCTOR THERMOELECTRIC GENERATOR
JP2004063656A (en) Thermoelectric converter
EP3799140B1 (en) Thermoelectric conversion module
CN201789455U (en) Metal flow channel double-wing single power generation heat collector
KR20220063051A (en) Flexible thermoelectric apparatus
CN105588067A (en) Street lamp power generation device
US20110174350A1 (en) Thermoelectric generator
Zhang et al. Thermoelectric power generation with maximum power point tracking