[发明专利]一种热电-光电器件

说明书

本发明实施例公开了一种热电‑光电器件，包括第一半导体结构、第二半导体结构、第一载流子传导结构、第二载流子传导结构、第一电极和第二电极；第一半导体结构用于接收激光信号，并基于激光信号产生光生载流子，光生载流子包括第一载流子和第二载流子；第一载流子传导结构分别与第一半导体结构的第一端面和第二半导体结构的第一端面连接；第二载流子传导结构分别与第一半导体结构的第二端面和第一电极连接；第二电极与第二半导体结构的第二端面电连接，第一载流子聚焦于第二电极位置，第一电极和第二电极形成电动势。本发明解决了掺杂或者微结构的方法导致的引入杂质或者缺陷等影响材料热电性能的技术问题。

技术领域

本发明实施例涉及热电器件技术领域，尤其涉及一种热电-光电器件。

背景技术

在石化能源危机和环境污染的大背景驱动下，利用塞贝克效应实现温差发电的热电器件在当前的能源转换研究中十分热门。

热电器件的效率主要基于热电材料的品质因子ZT，参照公式(1)，品质因子ZT与热电材料的塞贝克系数S、电导率σ和热导率κ这三个物理参数息息相关，具体形式如下：

ZT＝σS²T/κ，(1)

如何协调热电材料的这三个物理参数是提升材料热电性能的关键技术问题。目前，常用掺杂或者微结构的方法来提高热电材料的热电性能，然而这类方法往往会引入杂质或者缺陷等，影响材料性能。因而，需要寻找一些新型的改善材料热电性能的途径以及相关的器件应用方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种热电-光电器件，以解决现有技术中因采用掺杂或者微结构的方法来提高热电材料的热电性能，导致的引入杂质或者缺陷等影响材料热电性能的技术问题。

本发明实施例提供了一种热电-光电器件，包括：第一半导体结构、第二半导体结构、第一载流子传导结构、第二载流子传导结构、第一电极和第二电极；

所述第一半导体结构用于接收激光信号，并基于所述激光信号产生光生载流子，所述光生载流子包括第一载流子和第二载流子；

所述第一载流子传导结构分别与所述第一半导体结构的第一端面和所述第二半导体结构的第一端面连接，用于传导所述第一载流子至所述第二半导体结构；

所述第二载流子传导结构分别与所述第一半导体结构的第二端面和所述第一电极连接，用于传导所述第二载流子至所述第一电极；

所述第二电极与所述第二半导体结构的第二端面电连接，所述第一载流子聚焦于所述第二电极位置，所述第一电极和所述第二电极形成电动势。

可选的，所述热电-光电器件还包括第一温度供给端和第二温度供给端；

所述第一温度供给端位于所述第一载流子传导结构远离所述第一半导体结构的一侧，用于向所述第一半导体结构和所述第二半导体结构提供第一温度；

所述第二温度供给端位于所述第二载流子传导结构远离所述第一半导体结构的一侧，用于向所述第一半导体结构和所述第二半导体结构提供第二温度，所述第一温度大于所述第二温度。

可选的，所述第一半导体结构的第一端面在所述第一温度供给端所在平面上的垂直投影与所述第一温度供给端至少部分交叠，所述第二半导体结构的第一端面在所述第一温度供给端所在平面上的垂直投影与所述第一温度供给端至少部分交叠；

所述第一半导体结构的第二端面在所述第二温度供给端所在平面上的垂直投影与所述第二温度供给端至少部分交叠，所述第二半导体结构的第二端面在所述第二温度供给端所在平面上的垂直投影与所述第二温度供给端至少部分交叠。

可选的，所述激光信号的能量大于所述第一半导体结构的能隙。

可选的，所述激光信号的能量可调；