[发明专利]热电换能器和热电换能器模块

说明书

提供了一种热电换能器和一种热电换能器模块，所述热电换能器包括：衬底；衬底上的热电膜；衬底上的第一电极；以及衬底上的第二电极，第二电极在功函数上不同于第一电极。第一电极和第二电极与热电膜的相同侧部接触。热电膜的外边缘位于比衬底的外边缘更靠内的位置。

技术领域

本公开涉及一种热电换能器和热电换能器模块。

背景技术

利用废热的常用热电发电机是基于碲化铋(Bi₂Te₃)的珀耳帖器件。JP2016-219609A公开了一种不同类型的热电换能器，其包括其上具有不同功函数的金属电极的热电膜(半导体膜)(诸如Al掺杂氧化锌(ZnO)膜或银掺杂硅化镁(Mg₂Si)膜)；以及一种包括该热电换能器的发电器件。例如，当第一电极和第二电极与n型半导体的热电膜连接时，电子倾向于在具有较低功函数的电极中流动，而不是在具有较高功函数的电极中流动。结果，在电极之间生成热电动势。

发明内容

JP 2016-219609 A没有公开用于取出输出电压的具体结构，但是用于将输出电压取出到外部的结构对于实际使用是必要的。用于将输出取出到外部的结构需要由导电材料制成；在大多数情况下，其功函数不同于电极的材料的功函数。同时，热电换能器通常被附接到某个物体以便进行使用。物体可以是金属，其功函数在大多数情况下也不同于电极材料的功函数。如果除电极之外的这些金属中的一种接触热电膜，寄生性器件被构造成生成不同于由电极生成的电动势的电动势。这个器件的输出被叠加以影响热电换能器的输出。也就是说，寄生性器件是由热电膜与非预期导体的接触而生成。因此，需要一种技术来防止热电换能器中寄生性器件的生成。

本公开的一方面是一种热电换能器，包括：衬底；衬底上的热电膜；衬底上的第一电极；以及衬底上的第二电极，第二电极在功函数上不同于第一电极。第一电极和第二电极与热电膜的相同侧部接触。热电膜的外边缘位于比衬底的外边缘更靠内的位置。

本公开的另一方面是一种热电换能器，包括：衬底；衬底上的热电膜；衬底上的第一电极；以及衬底上的第二电极，第二电极在功函数上不同于第一电极。第一电极和第二电极与热电膜的相同侧部接触。第一电极包括第一连接端子部。第二电极包括第二连接端子部。当从平面上看时，第一连接端子部和第二连接端子部远离热电膜。

本公开的另一方面是一种热电换能器模块，包括：衬底；衬底上的热电膜；衬底上的第一电极；衬底上的第二电极，第二电极在功函数上不同于第一电极；与第一电极的连接端子部互连的第一引线；以及与第二电极的连接端子部互连的第二引线。第一电极和第二电极与热电膜的相同侧部接触。当从平面上看时，第一电极的连接端子部和第一引线之间的接头、第一引线、第二电极的连接端子部和第二引线之间的接头以及第二引线远离热电膜。

本公开的一方面防止影响热电换能器的输出的寄生性器件的生成。

应当理解的是，前面的整体性描述和下面的详细描述两者是示例性和解释性的，并不限制本公开。

附图说明

图1是实施例1中热电换能器模块的构造示例的平面图；

图2示出了从图1中示出的热电换能器中提取的第一电极；

图3示意性地示出了热电换能器中的导电部件的理想连接；

图4示意性地示出了寄生性器件被生成的状态；

图5A是热电换能器的平面图；

图5B示意性地示出了沿着图5A中的剖面线B-B的截面结构；

图5C示意性地示出了沿着图5A中的剖面线C-C的截面结构；

图6示出了引线和连接端子部之间的接头的构造示例；

图7示出了引线和连接端子部之间的接头的另一构造示例；