采用银浆粘结的热电发电器件制造技术

本实用新型专利技术公开一种采用银浆粘结的热电发电器件，包括热电片，包括相对设置的热端和冷端、多个第一电极、多个第二电极、多个p型热电结构以及n型热电结构，所述第一电极设置于所述热端的内表面，所述第二电极设置于所述冷端的内表面，所述p型热电结构和n型热电结构交替间隔排列，并通过第一电极和第二电极串联；导热鳍片以及散热鳍片，分别通过银浆胶粘结于所述热端及所述冷端的外表面。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热电发电机的装置，特别涉及一种采用银浆粘结的热电发电器件。
技术介绍
热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的帕尔帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。随着空间探索兴趣的增加、医用物理学的进展以及在地球难于日益增加的资源考察与探索活动，需要开发一类能够自身供能且无需照看的电源系统，热电发电对这些应用尤其合适。利用自然界温差和工业废热均可用于热电发电，它能利用自然界存在的非污染能源，具有良好的综合社会效益。另外，利用热电材料制备的微型元件用于制备微型电源、微区冷却、光通信激光二极管和红外线传感器的调温系统，大大拓展了热电材料的应用领域。因此，热电材料是一种有着广泛应用前景的材料，在环境污染和能源危机日益严重的今天，进行新型热电材料的研究具有很强的现实意义和市场前景。现有的热电发电器件一般在热电片的两侧通过粘结剂粘结两个散热结构，然而，现有的粘结剂一般为聚合物材料，不利于热量传导，故，该热电发电器件的效率较低。
技术实现思路
本技术提供一种采用银浆粘结的热电发电器件，可有效解决上述问题。一种采用银浆粘结的热电发电器件，包括：热电片，包括相对设置的热端和冷端、多个第一电极、多个第二电极、多
个p型热电结构以及n型热电结构，所述第一电极设置于所述热端的内表面，所述第二电极设置于所述冷端的内表面，所述p型热电结构和n型热电结构交替间隔排列，并通过第一电极和第二电极串联；导热鳍片以及散热鳍片，分别通过银浆胶粘结于所述热端及所述冷端的外表面；其中，所述银浆胶中包括银粒子、固化剂以及环氧树脂。优选的，所述银浆胶的厚度为10微米到100微米。优选的，所述银浆胶的厚度为20微米到50微米。优选的，所述银浆胶的厚度为30微米到40微米。优选的，所述环氧树脂为双酚型或酚醛型环氧树脂。优选的，所述银粒子的粒径为500纳米到5微米。优选的，所述银粒子的粒径为1微米到5微米。优选的，所述固化剂选自胺类固化剂、咪唑类固化剂和酸酐类固化剂。本技术提供的采用银浆粘结的热电发电器件，通过导热银浆胶的使用，可以提高热量从热端传导到冷端的传导效率，故，可以提高所述热电发电器件的发电效率。另外，本技术同优化所述银浆胶的性能参数，可以进一步提高所述热电发电器件的效率。附图说明图1为采用银浆粘结的热电发电器件的结构示意图。图2为采用银浆粘结的热电发电器件的横截面扫描电镜照片图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，
此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。请参照图1-2，本技术提供一种采用银浆粘结的热电发电器件100，包括：热电片10、导热鳍片12以及散热鳍片13。所述导热鳍片12以及所述散热鳍片13分别通过银浆胶11粘结于所述热电片10两侧。所述热电片10包括封装框架105、多个第一电极101、多个第二电极102、多个p型热电结构103以及n型热电结构104。所述封装框架105具有相对设置的热端(图中未标示)和冷端(图中未标示)。所述第一电极101设置于所述热端的内表面，所述第二电极102设置于所述冷端的内表面，所述p型热电结构103和n型热电结构104交替间隔排列，并通过第一电极101和第二电极102串联。所述导热鳍片12以及所述散热鳍片13分别通过所述银浆胶11粘结于所述热端及所述冷端的外表面。所述银浆胶11中包括80～90wt％的银粒子、0.5～6wt％的固化剂以及余量的环氧树脂。当银粒子含量的增加时，虽然可以增加所述银浆胶11的导热性能，但是，所述银浆胶11的粘性会显著降低。优选的，所述银浆胶中包括83～87wt％的银粒子。更优选的，所述银浆胶中包括84～86wt％的银粒子。本实施例中，所述银浆胶11中包括85wt％左右的银粒子。另外，当所述银粒子的粒径过大时，不利于与界面形成有效接触，故不利于增加所述银浆胶11的导热性能；过小时，易于团聚，不利于在环氧树脂中分散，因此也不利于增加所述银浆胶11的导热性能。所述银粒子的粒径为500纳米到5微米。优选的，所述银粒子的粒径为1微米到5微米。本实施例中，所述银粒子的粒
径为3微米左右。请参照图2，从图2可以看出，所述银浆胶11与所述热电片10及所述导热鳍片12均形成良好的结合。实验证明，一方面，当所述银浆胶11的厚度过大时，由于增加了热传导的距离，不利于热量的快速传导；另一方面，当所述银浆胶11的厚度过小时，难以形成有效的粘结，热电片10和所述导热鳍片12以及所述散热鳍片13易于脱落。因此，优选的，所述银浆胶的厚度为10微米到100微米。更优选的，所述银浆胶的厚度为20微米到50微米。本实施例中，所述银浆胶的厚度为30微米到40微米左右。所述环氧树脂的类型不限，优选的为双酚型或酚醛型环氧树脂。所述固化剂选自胺类固化剂、咪唑类固化剂和酸酐类固化剂。所述散热鳍片13和所述导热鳍片12的材料均可以采用碳纳米管，优选的，采用有序的碳纳米管阵列，所述碳纳米管阵列中的碳纳米管基本沿垂直于所述冷端和所述热端的表面排列，从而提高导热效率。所述采用银浆粘结的热电发电器件100在使用时，所述导热鳍片12可以和温度高的水等液体接触，以传导热量给所述p型热电结构103和所述n型热电结构104；所述散热鳍片13可以和温度低的水等液体接触，以将传导热量所述p型热电结构103和所述n型热电结构104的热量传导到热电发电器件100的外部，从而形成从所述热端到所述冷端的热传导通路，进而形成电流。进一步的，为了获得较佳的导热鳍片12和散热鳍片13的温度，做如表1对比试验。表1当热端的初始温度为100℃，冷端的初始温度为23℃时，经过4分20秒左右，热端的温度变为63℃，冷端的温度变为34℃时，还可以保持电压2.5伏特左右；而当热端的初始温度为80℃，冷端的初始温度为23℃时，经过3分左右，热端的温度变为58℃，冷端的温度变为26℃，就难以检测到电压。由此，所述热端的温度优选为70～100℃，所述冷端的温度优选为20～30℃。注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用银浆粘结的热电发电器件，其特征在于，包括：热电片，包括相对设置的热端和冷端、多个第一电极、多个第二电极、多个p 型热电结构以及n 型热电结构，所述第一电极设置于所述热端的内表面，所述第二电极设置于所述冷端的内表面，所述p 型热电结构和n 型热电结构交替间隔排列，并通过第一电极和第二电极串联；导热鳍片以及散热鳍片，分别通过银浆胶粘结于所述热端及所述冷端的外表面；所述银浆胶中包括均匀混合的银粒子、固化剂以及环氧树脂，所述固化剂选自胺类固化剂、咪唑类固化剂和酸酐类固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种采用银浆粘结的热电发电器件，其特征在于，包括：热电片，包括相对设置的热端和冷端、多个第一电极、多个第二电极、多个p 型热电结构以及n 型热电结构，所述第一电极设置于所述热端的内表面，所述第二电极设置于所述冷端的内表面，所述p 型热电结构和n 型热电结构交替间隔排列，并通过第一电极和第二电极串联；导热鳍片以及散热鳍片，分别通过银浆胶粘结于所述热端及所述冷端的外表面；所述银浆胶中包括均匀混合的银粒子、固化剂以及环氧树脂，所述固化剂选自胺类固化剂、咪唑类固化剂和酸酐类固化剂。2.根据权利要求1 所述的热电发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旻澍，林建平，林文倩，曹宁，杨欣昊，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：新型
国别省市：福建;35