[发明专利]一种利用自然温差发电的半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发电技术，具体是一种利用自然温差发电的半导体装置。

背景技术

温差半导体是一种利用半导体材料的Petier效应和SeebeCk效应，通过对P.N型半导体材料两端通电来吸热放热或者在P.N型半导体材料两端提供温差来发电的技术而制成的一种半导体器件，它无需化学反应且无机械移动部分，因而具有重量轻、无噪声、无污染以及启动快，能精确控温和利用各种热源来发电等特点而被广泛地应用于各个领域。随着能源的短缺及人民不断提高的环境保护意识，特别是全球气候变暖问题，温差半导体材料以其各种优点性越来越受人们的关注。

目前温差半导体采用的导热技术主要是空气导热和液体循环导热两种。空气导热是通过在温差半导体的制热面安装庞大的采用紫铜、铝等导热较好的材料制成的各种散热器和风扇通过和空气接触的方法来导热，这种方法中导热装置的体积大，质量大，导热效果差，成本高。另外现有温差半导体的液体循环导热装置主要是在温差半导体制热面安装一个内部有循环液体容器的热传导器，通过热传导器的壁和内部的液体循环来传热，这种方法只是对温差半导体的单个工作面进行液体循环热传导，导致了对需要利用的冷能或热能传递效果差。

随着科学技术的进步，电子材料技术的发展，现有技术中的半导体温差发电材料利用了半导体制冷器件的逆方向改进而成，但该材料单个发电效率的功率小，所以应用规模不大。目前还没有利用自然温差发电的装置，如何利用自然温差，用半导体发电是有待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用自然温差发电的半导体装置，利用自然界中极寒或极热地区的大地和空气的温差，使半导体温差发电在现实自然环境成为可能，成为实际高效的可利用的新装置，该装置利用多个单个发电装置和升压逆变装置进行汇流发电，操作方便，发电效率高，能大规模应用，并可根据需要调节发电功率。

本发明的具体技术方案如下：

一种利用自然温差发电的半导体装置，包括升压逆变装置和发电装置，所述发电装置包括半导体温差发电块和分别设置在该发电块两端的金属块，金属块为正温度铜块和负温度铜块，半导体温差发电块与正温度铜块、负温度铜块之间分别通过固定硅胶固定并封闭。

所述半导体温差发电块包括半导体发电块、设置在半导体发电块内的接线柱和包覆在半导体发电块外的金属传导体，接线柱两端分别贯穿半导体发电块的上下两端，成为正接线柱和负接线柱，所述升压逆变装置与正接线柱和负接线柱相连接。接线柱外设有不锈钢圆柱外壳在半导体发电块和金属传导体之间设有绝热瓷块，对金属传导体绝热、绝缘。

所述半导体发电块由至少2片的半导体发电块并联组成，提高发电电流。

工作时，金属柱一端与半导体温差发电柱埋设在地下，金属柱另一端设置在地面。

本发明半导体温差发电装置利用多个单个发电装置和升压逆变装置进行汇流发电，操作方便，解决了利用自然温差，用半导体进行发电的问题，具有导热效果好，发电效率高，适用范围宽，成本低，并可根据需要调节发电功率，适合大范围推广的优点。

附图说明:

     图1是本发明半导体温差发电装置的结构示意图；

    图2为半导体发电块的结构示意图；

    图3为图2的剖面图；

    图4是本发明的半导体温差发电装置的工作原理图。

图中：1．正温度铜块2．半导体温差发电块2一1．半导体发电块2一2．正接线柱2一3．负接线柱2一4．绝缘瓷块2一5．金属传导体3．负温度铜块  4.升压逆变装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但不是对本发明的限制。

实施例：在西藏的雪山和新疆的沙漠中实施，具体如下：

参照图1，本发明一种利用自然温差发电的半导体装置，升压逆变装置4与正接线柱2一3和负接线柱2一4连接，升压逆变装置4使发电统一为一种电压。由半导体温差发电块2和分别通过螺纹连接设置在该发电块2两端正温度铜块1和负温度铜块3，半导体温差发电块2与正温度铜块1、负温度铜块3之间分别通过固定硅胶固定并封闭。

参照图2一3，半导体温差发电块2包括半导体发电块2一1、设置在半导体发电块2一1内、并分别贯穿半导体发电块2一1的上下两端的正接线柱2一2、负接线柱2一3和包覆在半导体发电块2一1外的金属传导体2一5，在半导体发电块2一1和金属传导体2一5之间设有绝热瓷块2一4，对金属传导体2一1绝热、绝缘。半导体发电块2一1由至少2片的半导体发电块2一1

并联组成。

参照图4，工作时，将本装置的正温度铜块1与半导体温差发电块2埋设在地下，负温度铜块3另一端设置在地面上，空气中的温差在正温度铜块1和负温度铜块3传导，流经半导体温差发电块2产生电能，使本装置具有导热效果好，发电功率高的优点。