[实用新型]一种多功能热电器件测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于热电器件测试技术领域，具体涉及一种多功能热电器件测试系统。

背景技术

热电材料是一种可实现热能与电能直接相互转换的功能材料，其性能主要通过无量纲热电优值ZT来评价, 它与材料的Seebeck系数S，电导率σ，热导率κ和绝对温度T相关，表达式为：ZT = S²σT/κ，由于材料的Seebeck系数S，电导率σ和热导率κ都与材料本身的能带结构和载流子浓度有关。通过材料成分的调控，在一定程度上可优化材料的热电性能，而降低材料的热导率是提高热电优值ZT的有效途径之一。

热电材料分为p–型和n–型，由这两种材料串联可制备热电器件，该热电器件可用于制冷和发电。其性能测试主要包括开路电压、短路电流、输出功率等。传统的热电器件测试系统只局限于无机热电器件的测试，功能单一，不便用于有机柔性热电器件的性能测量。综上所述，现有的热电器件测试系统，都是功能单一，不具备多用途测试功能。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种多功能热电器件测试系统，该系统既可用于无机热电器件的性能测试，同时也可用于有机柔性热电器件的性能测试。

本实用新型提供的多功能热电器件测试系统，包括：两块纯铜板、半导体制冷片、散热器、电子负载仪和温控仪；其中，两块纯铜板通过两侧的螺杆连接，两侧的螺杆可以调节两块纯铜板之间的距离，同时，螺杆与纯铜板之间具有间隙，以减小螺杆与纯铜板之间的热传导；纯铜板与两侧的螺杆之间置有多层陶瓷垫片，形成多层界面可增加界面热阻，以减少两块纯铜板之间的热传导，有利于两块纯铜板独立控温；纯铜板导热良好，有利于保持自身温度均匀；半导体制冷片用于对纯铜板加热或制冷，使上下两块纯铜板形成温差，散热器用于对半导体制冷片提供散热；待测的热电器件置于上下两块纯铜板之间；热电器件的引线接到电子负载仪；电子负载仪测量热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等；温控仪与半导体制冷片连接，用于控制半导体制冷片的发热量或制冷量，从而控制上下两块纯铜板的温度，实现热电器件的两端温差稳定，有利于热电器件产生稳定的开路电压、短路电流、输出功率等。

本实用新型中，所述的热电器件可以是无机热电器件或有机柔性热电器件。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型适用于无机热电器件的性能测试，同时也可用于有机柔性热电器件的性能测试；

2、本实用新型通过两块可独立调节的纯铜板，可有效调节测量距离，方便样品的安放和取出；同时可方便测量不同尺寸的热电器件；纯铜板导热良好，有利于保持自身温度均匀，从而使测量结果更加准确；

3、本实用新型通过纯铜板与两侧的螺杆之间置有的多层陶瓷垫片，形成多层界面可增加界面热阻，从而减少两块纯铜板之间的热传导，有利于两块纯铜板独立控温；

4、本实用新型用于有机柔性热电器件性能的测量时，具有高精度的特点。

附图说明

图1是本实用新型的热电器件测试系统用于无机热电器件测试的示意图。

图2是本实用新型的热电器件测试系统用于有机柔性热电器件测试的示意图。

图中标号：1为纯铜板，2为螺杆，3为陶瓷垫片，4为螺帽，5为半导体制冷片，6为散热器，7为热电器件，8为电子负载仪，9为温控仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型包括纯铜板1、螺杆2、陶瓷垫片3、螺帽4，半导体制冷片5对纯铜板1加热或制冷，使上下两块纯铜板1形成温差，散热器6对半导体制冷片5提供散热。待测的无机热电器件7置于上下两块纯铜板1之间。无机热电器件的引线接到电子负载仪8，温控仪9控制半导体制冷片5的发热量或制冷量从而控制上下两块纯铜板1的温度，从而实现热电器件的两端温差稳定，无机热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等可通过电子负载仪8测量得到。