[发明专利]热发电器件和使用该器件的发电方法

权利要求书

1.一种热发电器件，其特征在于，具备：

相互相对配置的第一电极和第二电极；以及

叠层体，其夹在所述第一电极和所述第二电极之间，与所述第一电极和所述第二电极的双方电连接，在与作为所述第一电极和所述第二电极相对的方向的电动势取出方向正交的方向上叠层，

所述叠层体具有热电材料层和以夹着所述热电材料层的方式配置的第一夹持层和第二夹持层，

所述第一夹持层和所述第二夹持层分别具有金属和绝缘体交替叠层的叠层构造，该叠层构造的叠层方向与所述叠层体的叠层面平行，并且是相对于所述电动势取出方向倾斜的方向，

所述第一夹持层的绝缘体与所述第二夹持层的绝缘体按照在该叠层构造的叠层方向上交替出现的方式配置，

通过在与所述叠层体的叠层方向正交并且与所述电动势取出方向正交的方向上产生温差，经所述第一电极和所述第二电极输出电力。

2.根据权利要求1所述的热发电器件，其特征在于：

所述第一夹持层和所述第二夹持层都具有周期性的所述叠层构造，

所述第一夹持层和所述第二夹持层中的绝缘体的叠层周期相同，

所述第一夹持层和所述第二夹持层的绝缘体在其叠层方向上实质上相互错开半个周期进行配置。

3.根据权利要求1所述的热发电器件，其特征在于：

所述热电材料层为Si_0.8Ge_0.2层。

4.根据权利要求3所述的热发电器件，其特征在于：

所述叠层体的叠层面和所述叠层构造的叠层面的交线方向与所述电动势取出方向形成的角度大于等于10°小于等于50°。

5.根据权利要求4所述的热发电器件，其特征在于：

所述叠层体的叠层面和所述叠层构造的叠层面的交线方向与所述电动势取出方向形成的角度大于等于20°小于等于40°。

6.根据权利要求3所述的热发电器件，其特征在于：

所述第一夹持层和所述第二夹持层都具有周期性的所述叠层构造，

所述第一夹持层和所述第二夹持层中的绝缘体的叠层周期相同，

所述第一夹持层和所述第二夹持层的绝缘体在其叠层方向上实质上相互错开半个周期进行配置，

所述绝缘体的叠层周期与在所述叠层体的叠层方向上的所述金属的厚度之比在20∶1到1.67∶1的范围内。

7.根据权利要求6所述的热发电器件，其特征在于：

所述绝缘体的叠层周期与在所述叠层体的叠层方向上的所述金属的厚度之比在10∶1到2∶1的范围内。

8.根据权利要求3所述的热发电器件，其特征在于：

所述第一夹持层和所述第二夹持层都具有周期性的所述叠层构造，

所述第一夹持层和所述第二夹持层中的绝缘体的叠层周期相同，

所述第一夹持层和所述第二夹持层的绝缘体在其叠层方向上实质上相互错开半个周期进行配置，

所述绝缘体的叠层周期与在所述叠层体的叠层方向上的所述热电材料层的厚度之比在250∶1到10∶1的范围内。

9.根据权利要求8所述的热发电器件，其特征在于：

所述绝缘体的叠层周期与在所述叠层体的叠层方向上的所述热电材料层的厚度之比在100∶1到25∶1的范围内。

10.根据权利要求1所述的热发电器件，其特征在于：

所述热电材料层是Bi_2-aSbTe₃层，其中，0≤a≤2。

11.根据权利要求10所述的热发电器件，其特征在于：

所述叠层体的叠层面和所述叠层构造的叠层面的交线方向与所述电动势取出方向形成的角度大于等于10°小于等于70°。

12.根据权利要求11所述的热发电器件，其特征在于：

所述叠层体的叠层面和所述叠层构造的叠层面的交线方向与所述电动势取出方向形成的角度大于等于20°小于等于50°。