[实用新型]可预成型的热电器件

说明书

本实用新型提供了可预成型的热电器件，是在热端柔性基板和冷端柔性基板上分别设置图形化电极，然后将由多个交错且呈间隔排列组合的N型和P型半导体热电单元构成的热电元件之一端面与热端柔性基板上电极连接，再将热端柔性基板的另一表面与热源外表面贴合固定而使热端柔性基板预成型为与热源外表面适配的形状，然后将冷端柔性基板上电极与N型和P型半导体热电单元另一端面连接，而使N型和P型半导体热电单元构成电串联、热并联结构，同时冷端柔性基板形成与热端柔性基板一致的形状。本实用新型提供的可预成型的热电器件，由温度变化而产生的热应力小，与热源的结合较好，便于各种不同形式的热源的利用，且结构简单，成本低廉。

技术领域

本实用新型属于热电转换技术领域，尤其涉及一种可预成型的热电器件。

背景技术

目前，许多工业和交通运输过程中伴随着大量的废热产生，对地表的温度及环境有着很大的影响。随着对环境友好可再生能源的追求，废热温差发电将会使热电转换材料微器件对整个社会资源的重复利用和节约资源产生深远的意义。热电器件研究及应用对于合理有效利用能源和资源，更好地保护环境，符合人类可持续发展战略。由于这种热电发电装置可以灵活利用各种不同形式的热能，包括低温热源，只要存在温差，即可利用。因此利用热电材料温差发电既可以大大节约资源，减少污染，还可带来可观的经济效益。

热电转换技术是将热能转换为电能，具有清洁无污染、无机械振动、可靠性高等优点。近年来热电转换作为环境友好的新能源技术，在国内外受到广泛关注与研究。其在工业余热、太阳能的红外热源、沙漠的地表热量、汽车尾气废热利用等领域具有非常广阔的应用前景。

传统的热电器件是将交替排列的N型和P型热电元件集成在两个平行的陶瓷基板之间。然而，目前大量的汽车尾气废热，工业余热的热源皆为圆柱状，直角状等曲面形热源，陶瓷基板的不可弯曲特性，使得传统热电器件不能完全附着于热源上，热接触效果较差，不适用于非平行热源的利用。

为改善热源的有效利用，国内外报道了一些环形的热电器件，利用扇形的N型和P型热电元件交替组合构成圆环状器件，或利用圆环状热电元件沿轴向排列组成环状热电器件等。然而，上述环形热电器件在制造及应用过程中存在许多问题：环形热电器件加工制造过程复杂，制造过程中产生的热应力不易消除，各热源表面弯曲形状各异，不合适规模化生产(不同尺寸的热源需要不同尺寸的材料与不同的制备工艺)等；因此该领域急需开发一种新的可以利用不同形状的热源，同时便于生产、具有优良性能的热电器件。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种可预成型的热电器件，与热源的结合较好，便于各种不同形式的热源的利用，且结构简单，成本低廉。

本实用新型提供的可预成型的热电器件包括：

热电元件，包括多个交错且呈间隔排列组合的N型半导体热电单元和P型半导体热电单元；

热端柔性基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应的第二电极，所述第二电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的一端面对应连接，所述热端柔性基板的另一相对的表面通过与热源模型外表面的贴合固定而使所述热端柔性基板预成型为与所述热源外表面适配的形状；

冷端柔性基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应、且相对所述第二电极错位排列的第一电极，所述第一电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的另一端面对应连接而使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元构成电串联、热并联结构，且使所述冷端柔性基板形成与所述热端柔性基板一致的形状。