[发明专利]热电转换模块

说明书

提供一种使包含树脂的热电元件层与焊料层的接合性提高的热电转换模块，该热电转换模块包含具有第一电极的第一基板、具有第二电极的第二基板、热电元件层、与所述热电元件层直接接合的焊料接收层、焊料层，所述第一基板的第一电极与所述第二基板的第二电极彼此对置，在该热电转换模块中，所述热电元件层由薄膜构成，所述薄膜由包含树脂的热电半导体组合物构成，所述焊料接收层包含金属材料。

技术领域

本发明涉及进行热能与电能之间的相互转换的热电转换模块。

背景技术

以往，作为高效地利用能量的一种有效的方式，存在通过具有塞贝克效应或珀尔帖效应等热电效应的热电转换模块，直接进行热能与电能的相互转换的装置。

作为所述热电转换模块，公知使用所谓的π型热电转换元件。π型是将彼此分开的一对电极设置在基板上，例如，在一方的电极上设置P型热电元件，在另一方的电极上设置N型热电元件，并且使它们彼此分开，将二者的热电半导体材料的上表面与对置的基板的电极连接。并且，公知使用所谓的平面型热电转换元件。平面型以使N型热电元件和P型热电元件交替配置的方式排列多个热电元件，例如，将热电元件的下部的电极串联连接而构成。

另一方面，近年来，存在提高热电转换模块的弯折性、薄型化以及提高热电性能等要求。为了满足这些要求，例如，作为在热电转换模块中使用的基板，从耐热性和弯折性的观点出发使用聚酰亚胺等树脂基板。并且，从薄型化和弯折性的观点出发，研究使热电元件层成为由包含树脂的热电半导体组合物构成的薄膜。

其中，在专利文献1中公开了在使用了π型热电转换元件(帕尔贴冷却元件)的热电转换模块中，使用导电性粘接剂将包含树脂的热电元件层和电极接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2016/104615号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1中，包含所述树脂的热电元件层与电极的接合经由含有由金属填料等的环氧树脂系、丙烯酸树脂系、聚氨酯树脂系粘接剂等构成的导电性粘接剂层进行，因此不能充分地提高导热率，期望着导热率的进一步提高。

并且，根据本发明发明人的研究发现，在使用焊料层来代替所述导电性粘接剂层的情况下，存在不能得到包含所述树脂的热电元件层与焊料层的接合的问题。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种使包含树脂的热电元件层与焊料层的接合性提高的热电转换模块。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的发明人为了解决上述技术问题而进行了锐意研究，结果发现在构成热电转换模块的、包含树脂的热电元件层与电极经由焊料层的接合中，通过在热电元件层与焊料层之间设置包含金属材料的焊料接收层，能够使所述热电元件层与焊料层的接合性提高，因而做出了本发明。

即，本发明提供以下(1)～(9)的技术方案。

(1)一种热电转换模块，包含具有第一电极的第一基板、具有第二电极的第二基板、热电元件层、与所述热电元件层直接接合的焊料接收层、焊料层，所述第一基板的第一电极与所述第二基板的第二电极彼此对置，其特征在于，所述热电元件层由薄膜构成，所述薄膜由包含树脂的热电半导体组合物构成，所述焊料接收层包含金属材料。

(2)在上述(1)所述的热电转换模块的基础上，所述金属材料是从金、银、铝、铑、铂、铬、钯、锡以及包含它们之中任一金属材料的合金中选择的至少一种。

(3)在上述(1)或(2)所述的热电转换模块的基础上，所述焊料接收层的厚度为10nm～50μm。

(4)在上述(1)～(3)中任一项所述的热电转换模块的基础上，所述树脂为耐热性树脂。