[发明专利]一种分段式结构的半导体制冷片有效
| 申请号： | 201910414921.5 | 申请日： | 2019-05-17 |
| 公开（公告）号： | CN110243104B | 公开（公告）日： | 2020-10-02 |
| 发明（设计）人： | 申利梅;许珅鸣;张文帅;王玉鹏;李惠琳 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | F25B21/02 | 分类号： | F25B21/02 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 曹葆青;李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 段式 结构 半导体 制冷 | ||
1.一种分段式结构的半导体制冷片，其特征在于，包括多个半导体制冷片单元，每个所述半导体制冷片单元均包括上下设置的冷端基板(1)和热端基板(3)，所述冷端基板(1)的下表面设置有冷端导电铜片(2)，所述热端基板(3)的上表面设置有两个热端导电铜片(4)，所述冷端导电铜片(2)与其中一个所述热端导电铜片(4)之间设置有P型热电臂，所述冷端导电铜片(2)与另一个所述热端导电铜片(4)之间设置有N型热电臂，其中：
所述P型热电臂包括P型冷端热电臂段(7)和P型热端热电臂段(8)，所述P型冷端热电臂段(7)设置于所述冷端导电铜片(2)的下表面，所述P型热端热电臂段(8)设置于所述热端导电铜片(4)的上表面，且所述P型冷端热电臂段(7)和P型热端热电臂段(8)的材料物性比不同；所述N型热电臂包括N型冷端热电臂段(9)和N型热端热电臂段(10)，所述N型冷端热电臂段(9)设置于所述冷端导电铜片(2)的下表面，所述N型热端热电臂段(10)设置于所述热端导电铜片(4)的上表面，且所述N型冷端热电臂段(9)和N型热端热电臂段(10)的材料物性比不同；且所述P型冷端热电臂段(7)、P型热端热电臂段(8)、N型冷端热电臂段(9)和N型热端热电臂段(10)的热电优值在各自工作时的温度区间范围内；
所述P型冷端热电臂段(7)和P型热端热电臂段(8)采用气相沉积的方法一体生成；所述N型冷端热电臂段(9)和N型热端热电臂段(10)采用气相沉积的方法一体生成。
2.根据权利要求1所述的半导体制冷片，其特征在于，所述P型冷端热电臂段(7)的长度大于所述P型热端热电臂段(8)的长度；所述N型冷端热电臂段(9)的长度大于所述N型热端热电臂段(10)的长度。
3.根据权利要求2所述的半导体制冷片，其特征在于，所述P型冷端热电臂段(7)的长度与所述P型热端热电臂段(8)的长度比为1:1～9:1；所述N型冷端热电臂段(9)的长度与所述N型热端热电臂段(10)的长度比为1:1～9:1。
4.根据权利要求3所述的半导体制冷片，其特征在于，所述P型冷端热电臂段(7)的长度与所述P型热端热电臂段(8)的长度比为7:3～9:1；所述N型冷端热电臂段(9)的长度与所述N型热端热电臂段(10)的长度比为7:3～9:1。
5.根据权利要求4所述的半导体制冷片，其特征在于，所述P型冷端热电臂段(7)的长度与所述P型热端热电臂段(8)的长度比为4:1；所述N型冷端热电臂段(9)的长度与所述N型热端热电臂段(10)的长度比为4:1。
6.根据权利要求3所述的半导体制冷片，其特征在于，所述P型热端热电臂段(8)的导热系数为所述P型冷端热电臂段(7)的导热系数的5～8倍，所述N型热端热电臂段(10)的导热系数为所述N型冷端热电臂段(9)的导热系数的5～8倍。
7.根据权利要求1所述的半导体制冷片，其特征在于，所述P型热端热电臂段(8)的电阻率为所述P型冷端热电臂段(7)的电阻率的6倍，所述N型热端热电臂段(10)的电阻率为所述N型冷端热电臂段(9)的电阻率的6倍。
8.根据权利要求1-7任一项所述的半导体制冷片，其特征在于，所述P型热端热电臂段(8)与所述P型冷端热电臂段(7)的塞贝克系数相同；所述N型热端热电臂段(10)与所述N型冷端热电臂段(9)的塞贝克系数相同。
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