[发明专利]热电元件和包括热电元件的冷却装置

说明书

根据本发明的一个实施例的热电元件包括：第一基板；多个p型热电臂和多个n型热电臂，交替地设置在所述第一基板上；第二基板，设置在所述多个p型热电臂和所述多个n型热电臂上；以及多个电极，用于串联连接所述多个p型热电臂和所述多个n型热电臂，其中所述n型热电臂的峰的数量和所述p型热电臂的峰的数量在2θ＝20°至60°的范围内的X射线衍射(XRD)分析中是不同的。

技术领域

本发明涉及一种热电元件，并且更具体地，涉及一种热电元件和一种包括该热电元件的冷却装置。

背景技术

热电效应是通过材料中的电子和空穴的运动而产生的效应，意味着热和电之间的直接能量转换。

热电效应是使用热电效应的元件的总称，并且包括使用电阻的温度变化的元件、使用通过温差产生电动势的现象的塞贝克效应(Seeback effect)的元件以及使用通过电流产生吸热或放热的现象的珀尔帖效应(Peltier effect)的元件。

热电效应已被不同地应用于家用电器、电子元件、通信部件等，并且对热电元件的热电性能的需求正在逐渐增加。

热电元件包括基板、电极和热电臂(thermoelectric leg)。热电臂可能是影响热电元件的性能的重要指标。当热电元件是使用珀尔帖效应的元件时，P型热电臂的空穴和N型热电臂的电子在从外部向电热元件施加电压时移动，并且导致吸热和放热。

在这种情况下，P型热电臂和N型热电臂由于其间的热电材料差异而具有不同的电导率，因此性能受到限制。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种具有改进的性能的热电元件以及包括该热电元件的冷却装置。

技术方案

本发明的一个方面提供了一种热电元件，所述热电元件包括：第一基板；多个P型热电臂和多个N型热电臂，交替地设置在所述第一基板上；第二基板，设置在所述多个P型热电臂和所述多个N型热电臂上；以及多个电极，被配置为将所述多个P型热电臂与所述多个N型热电臂串联连接，其中，在2θ＝20°至60°的范围内的X射线衍射(XRD)分析中，所述N型热电臂的峰的数量和所述P型热电臂的峰的数量是不同的。

所述N型热电臂的有效峰的数量可以少于所述P型热电臂的有效峰的数量，并且所述有效峰可以占100％总峰强度的4％或更多。

所述N型热电臂的有效峰的数量与所述P型热电臂的有效峰的数量之差可以是6或更大。

所述N型热电臂的有效峰的最高峰强度可以大于所述P型热电臂的有效峰的最高峰强度。

所述N型热电臂的有效峰的最高峰强度与所述P型热电臂的有效峰的最高峰强度之差为50％或更大。

所述N型热电臂的有效峰的最高峰可以显示在(0，0，X)表面上，其中X可以是随机数。

所述N型热电臂的有效峰的最高峰强度可以是100％总强度的90％或更多。

所述N型热电臂和所述P型热电臂可以包含碲化铋(Bi-Te)。

所述N型热电臂可以在(0，0，15)表面上具有最高峰，并且所述P型热电臂可以在(0，1，5)表面上具有最高峰。

所述N型热电臂可以具有比所述P型热电臂的晶体取向更一致的晶体取向。

所述N型热电臂可以具有比所述P型热电臂的热导率更高的热导率。

所述N型热电臂可以通过区熔法制造，并且所述P型热电臂可以通过粉末烧结法制造。