[发明专利]热电元件以及其制造方法

权利要求书

1.一种热电元件，所述热电元件具有：

由第一热电层(300)和第二热电层(330)形成的层组，其中，所述第一热电层(300)和所述第二热电层(330)被构造成使得构造出pn结(350)，其中，所述第一热电层(300)由n型的热电材料构成，而所述第二热电层(330)由p型的热电材料构成，或者所述第一热电层(300)由p型的热电材料构成，而所述第二热电层(330)由n型的热电材料构成；以及

具有具备接触面的热侧和冷侧的基底(100)，接触面中的第一接触面和第二接触面(200、210)布置在所述冷侧(120)上，而接触面中的第三接触面(220)布置在所述热侧(110)上，

所述基底被构造成使得能跨过在所述冷侧(120)上的第一接触面和第二接触面(200、210)与在所述热侧(110)上的第三接触面(220)之间的间隙地施加温度梯度(T1、T2)，

所述第一热电层(300)布置在所述基底(100)上，并且将第二接触面(210)与第三接触面(220)连接，并且

在构造出所述pn结(350)的情况下，所述第二热电层(330)布置在所述第一热电层(300)上并且与所述第一接触面(200)连接，其中，温度梯度(T1、T2)施加在所述pn结(350)上，并且在所述pn结(350)的区域中，所述基底(100)、所述第一热电层(300)、所述pn结(350)以及所述第二热电层(330)形成层压部，其中，所述第一热电层(300)布置在所述基底(100)与所述pn结(350)之间，并且所述pn结(350)布置在所述第一热电层(300)与所述第二热电层(330)之间，并且

在所述基底(100)的冷侧上的第一接触面和第二接触面(200、210)分别有选择地接触所述第二热电层(330)和所述第一热电层(300)，使得所述第一热电层(300)的接触区段(310)布置在所述第二接触面(210)上，并且所述第二热电层(330)的接触区段(340)布置在所述第一接触面(200)上，

其中，所述第二热电层(330)的接触区段(340)凸出超过所述pn结，

所述第一热电层(300)的接触区段(310)仅与所述第二接触面(210)的部分区域重叠，并且所述第二热电层(330)的接触区段(340)仅与所述第一接触面(200)的部分区域重叠，并且

所述pn结(350)在温度梯度的方向上从所述第三接触面(220)延伸到在所述热侧(110)上的第三接触面(220)与在所述冷侧(120)上的第一接触面和第二接触面(200、210)之间的间隙中。

2.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，所述基底(100)由电绝缘的比所述接触面(200、210、220)具有更小的热导率的材料构成。

3.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，所述接触面(200、210、220)具有高电导率和高热导率。

4.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，所述第三接触面(220)与所述第一接触面和第二接触面(210、220)错开地布置。

5.根据权利要求1所述的热电元件，其特征在于，所述第一热电层(300)和所述第二热电层(330)分别有选择地与所述第二接触面(210)和所述第一接触面(200)电接触，并且与所述第三接触面(220)重叠的接触区段用于从所述热侧(110)将热导出。

6.一种热电发电机，所述热电 发电机包括多个热并联且电串联的根据权利要求1所述的热电元件。

7.根据权利要求6所述的热电发电机，其特征在于，所有热电元件仅布置在一个基底(100)上，其中，所有热电元件的第一接触面和第二接触面(200、210)成列地布置在所述基底(100)的冷侧(120) 上，而所有热电元件的第三接触面(220)成列地布置在所述基底的热侧(110)上。

8.根据权利要求6所述的热电发电机，其特征在于，一个热电元件的第二接触面(210)同时形成用于相邻的热电元件的第一接触面(200)。