[发明专利]金属P型半导体结四极管式热电转换和制冷制热装置

说明书

技术领域

本发明是关于热电转换和制冷制热装置的，更具体地说，本发明是关于由两块金属材料板和两块P型半导体板依次相互接触组成的金属P型半导体结四极管式热电转换和制冷制热装置。

背景技术

目前，市场上尚未见到由两块金属材料板和两块P型半导体板依次相互接触组成的金属P型半导体结四极管式热电转换和制冷制热装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的、即能用于热电转换又能用于制冷或制热的热电转换和制冷制热装置。

本发明的技术方案是：由两块金属材料板和两块P型半导体板依次相互接触构成，两块金属材料板分别是金属材料板1和金属材料板3，两块P型半导体板分别是P型半导体板2和P型半导体板4。金属材料板1和金属材料板3的形状和大小可以是一样的，也可以是金属材料板1的厚度与金属材料板3的厚度是不一样的，P型半导体板2和P型半导体板4的形状和大小可以是一样的，也可以是P型半导体板2的厚度与P型半导体板4的厚度是不一样的。金属材料板1和金属材料板3的材料为同一种金属材料，P型半导体板2和P型半导体板4的材料为同一种P型半导体材料。金属材料板1的右表面与P型半导体板2的左表面接触在一起，P型半导体板2的右表面与金属材料板3的左表面接触在一起，金属材料板3的右表面与P型半导体板4的左表面接触在一起。

金属材料与P型半导体在处于热源中接触在一起时，在接触面处要发生电子和空穴的扩散，表现在：金属材料中的电子要向P型半导体中扩散，P型半导体中的空穴要向金属材料中扩散。本发明中，金属材料板1的右表面与P型半导体板2的左表面接触在一起，P型半导体板2的右表面与金属材料板3的左表面接触在一起，金属材料板3的右表面与P型半导体板4的左表面接触在一起。因此，本发明能产生如下的一些有益效果：

1)当本发明中的金属P型半导体结四极管式热电转换和制冷制热装置在处于热源中时，在金属材料板1的右表面与P型半导体板2的左表面的接触处，金属材料板1中的电子要向P型半导体板2中扩散，P型半导体板2中的空穴要向金属材料板1中扩散；在P型半导体板2的右表面与金属材料板3的左表面的接触处，P型半导体板2中的空穴要向金属材料板3中扩散，金属材料板3中的电子要向P型半导体板2中扩散；在金属材料板3的右表面与P型半导体板4的左表面的接触处，金属材料板3中的电子要向P型半导体板4中扩散，P型半导体板4中的空穴要向金属材料板3中扩散。

2)当本发明中的金属P型半导体结四极管式热电转换和制冷制热装置在处于热源中时，从金属材料板3中扩散到P型半导体板2和P型半导体板4中的电子数、即从金属材料板3中扩散出去的电子数多于从金属材料板1扩散到P型半导体板2中的电子数、即从金属材料板1中扩散出去的电子数，从P型半导体板2中扩散到金属材料板1和金属材料板3中的空穴数、即从P型半导体板2中扩散出去的空穴数多于从P型半导体板4扩散到金属材料板3中的空穴数、即从P型半导体板4中扩散出去的空穴数。

3)当本发明中的金属P型半导体结四极管式热电转换和制冷制热装置在处于热源中时，金属材料板3中的电子数少于金属材料板1中的电子数，金属材料板3中的空穴数多于金属材料板1中的空穴数，P型半导体板2中的电子数多于P型半导体板4中的电子数，P型半导体板2中的空穴数少于P型半导体板4中的空穴数。

4)当本发明中的金属P型半导体结四极管式热电转换和制冷制热装置在处于热源中时，从金属材料板1的右表面扩散到P型半导体板2的左表面处的电子数多于从金属材料板3的左表面扩散到P型半导体板2的右表面处的电子数，从P型半导体板2的左表面扩散到金属材料板1的右表面处的空穴数多于从P型半导体板2的右表面扩散到金属材料板3的左表面处的空穴数，从金属材料板3的右表面扩散到P型半导体板4的左表面处的电子数多于从金属材料板3的左表面扩散到P型半导体板2的右表面处的电子数，从P型半导体板4的左表面扩散到金属材料板3的右表面处的空穴数多于从P型半导体板2的右表面扩散到金属材料板3的左表面处的空穴数。

5)当本发明中的金属P型半导体结四极管式热电转换和制冷制热装置在处于热源中时，金属材料板3中的电势高于金属材料板1中的电势，P型半导体板4中的电势高于P型半导体板2中的电势，在金属材料板3与金属材料板1之间存在着电势差，在P型半导体板4与P型半导体板2之间存在着电势差，如图2所示。