[发明专利]一种温差电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及温差电技术领域，特别涉及一种温差电池的制作方法。 

背景技术

温差电池就是利用温度差异制成的电池，由于塞贝克效应，使热能直接转化为电能的装置。温差电池的工作原理是，将两种不同的金属或两种不同类型的热电转换材料P型和N型半导体的一端结合并将其置于高温状态，另一端开路并给以低温。由于高温端的热激发作用较强，空穴和电子浓度也比低温端高，在这种载流子浓度梯度的驱动下，空穴和电子向低温端扩散，从而在低温开路端形成电势差；如果将许多对P型和N型热电转换材料连接起来组成模块，就可得到足够高的电压，形成一个温差发电机。 

温差电池作为一种清洁能源，具有无噪音、无有害物质排放、可靠性高、寿命长等一系列优点，它能长期、安全、连续地提供稳定的电能输出。目前，主要是将热电材料线切割成片，再焊接，形成温差电池；制作微型温差电池的方法中，主要有两类，一类方法是：在同一个基片上涂敷感光胶，通过两次光刻的方法在感光胶上先后形成P型和N型微区，之后又先后在P型和N型微区内沉积P型和N型温差电材料。这种制造方法难度大，特别是在连接温差电单体的导电层制造工序中，需要把基片与其上已沉积好的温差电单体整个剥离；另一类方法是：P型温差电单体基片和N型温差电单体基片分开独立制造，使得在微型薄膜温差电池的制造过程中，连接P型和N型温差电单体的导电层的制造在基片与温差电单体不剥离的条件下就可以进行。利用上述方法制造温差电池的工艺复杂，都有连接P型和N型温差电单体的过程，温差电池的性能也受到了限制。 

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术存在的缺陷提供了一种温差电池的制作方法，该温差电池的性能得到了提高，且该制作工艺简单。 

本发明的技术方案如下： 

一种温差电池的制作方法，包括步骤： 

将所述绝缘基片放入镀膜室内夹具上，所述夹具被设计为可以对基片进行翻转； 

将绝缘基片的一侧面在镀制过程中裸露，其他侧面被遮挡，绝缘基片放置有一定的倾角，使在裸露的侧面镀上薄膜； 

在所述绝缘基片的一面镀制P型热电材料薄膜层； 

在所述绝缘基片的另一面镀制N型热电材料薄膜层； 

所述P型热电材料薄膜层和N型热电材料薄膜层都在绝缘基片裸露的一侧面沉积连接起来； 

分别从所述N型热电材料薄膜层和所述P型热电材料薄膜层引出电极，形成温差电池的主体结构。 

其中，所述绝缘基片的厚度为：0.1mm至100mm，所述P型热电材料薄膜层的厚度为：1nm至10μm；所述N型热电材料薄膜层的厚度为：1nm至10μm。 

其中，所述绝缘基片材料的形状是规则的矩形。 

其中，所述绝缘基片裸露的侧面形状是平面或者是曲面。 

本发明的有益效果为： 

本发明提供的温差电池的制作方法是在绝缘基片的两面分别镀制P型热电材料薄膜层和N型热电材料薄膜层，在镀制过程中，绝缘基片裸露一侧面，P型热电材料薄膜层和N型热电材料薄膜层都在此有沉积，而使P型热电材料薄膜层和N型热电材料薄膜层在该侧面处连接，形成PN结；无需再有专门连接P型热电材料薄膜层和N型热电材料薄膜层的过程，使得制造温差电池的工艺比较简单。本发明采用镀制P型热电材料薄膜层和N型热电材料薄膜层来形成温差电偶，由于薄膜热电材料的特性，制作出的温差电池的性能也大幅度提高。由于利用镀制过程中P型热电材料和N型热电材料都会在基片裸露侧面沉积成为连接P型热电材料薄膜层和N型热电材料薄膜层的一端，因此，该端无焊接，该端作为热面端，则制成温差电池的热面工作温度也将大幅提高。 

附图说明

图1为本发明实施例一提供的温差电池的断面结构示意图； 

图2a和图2b为本发明实施例一提供的温差电池的制作过程图； 

图3为本发明实施例二提供的温差电池的断面结构示意图； 

图4a和图4b为本发明实施例二提供的温差电池的制作过程图。 

具体实施方式

本发明提供了一种温差电池的制作方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。