一种碲化铋基热电元件及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种碲化铋基热电元件及其制备方法。P型碲化铋基热电元件包括：P型碲化铋热电材料层、阻挡层和电极层，所述阻挡层位于所述P型碲化铋热电材料层和所述电极层之间，所述阻挡层的材料选自Fe、Co和Cr单质中的一种，或由至少两种上述单质构成的合金或混合物。上述P型碲化铋基热电元件在高温下阻挡层与碲化铋基体界面结合良好、界面扩散可控、接触电阻率低且稳定。

A bismuth telluride based thermoelectric element and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种碲化铋基热电元件及其制备方法
本专利技术属于热电
，具体地，涉及一种碲化铋基热电元件及其制备方法，尤其是一种具有低接触电阻率、高可靠的阻挡层/热电材料界面结构，以及电极层、阻挡层与碲化铋基热电材料之间的连接方法。
技术介绍
利用泽贝克效应，热电发电技术可将半导体材料两端的温差直接转换为电能。热电发电器件不含传动部件，且为全固态运行，因此具有结构简单、无污染、无噪音、工作稳定等优点。目前全球每年消耗的能源约有70％最终以余废热的形式耗散到环境中，而利用热电发电从余废热中回收部分电能，既可节约能源，又可缓解环境污染。热电转换材料是热电器件的核心，其性能由无量纲热电优值ZT决定。ZT越大，相应热电器件的转换效率和输出功率越高。碲化铋(Bi2Te3)基合金自上世纪五六十年代被发现以来，一直是室温附近(25℃-150℃)性能最佳的热电材料。目前，商用碲化铋材料在室温附近的ZT值可达到1左右，而碲化铋基热电器件已广泛应用于制冷和低温发电领域。热电器件通常由多对n/p热电元件以电串联和热并联的方式在金属化的陶瓷基板上集成而来。所谓热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种P型碲化铋基热电元件，其特征在于，包括：P型碲化铋热电材料层、阻挡层和电极层，所述阻挡层位于所述P型碲化铋热电材料层和所述电极层之间，所述阻挡层的材料选自Fe、Co和Cr单质中的一种，或由至少两种上述单质构成的合金或混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种P型碲化铋基热电元件，其特征在于，包括：P型碲化铋热电材料层、阻挡层和电极层，所述阻挡层位于所述P型碲化铋热电材料层和所述电极层之间，所述阻挡层的材料选自Fe、Co和Cr单质中的一种，或由至少两种上述单质构成的合金或混合物。


2.根据权利要求1所述的P型碲化铋基热电元件，其特征在于，所述P型碲化铋热电材料层的材料的基本化学成分为BixSb2-xTe3，其中，0＜x＜2。


3.根据权利要求1或2所述的P型碲化铋基热电元件，其特征在于，所述电极层的厚度为20～2000μm，优选为100～200μm。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的P型碲化铋基热电元件，其特征在于，所述阻挡层的厚度为0.1～500μm，优选为20～50μm。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的P型碲化铋基热电元件，其特征在于，所述电极层的材料选自Fe、Cu、Ni和Al单质中的一种，或由至少两种上述单质构成的合金或混合物。


6.一种权利要求1至5中任一项所述的P型碲化铋基热电元件的制备方法，其特征在于，包括：将P型碲化铋热电材料、阻挡层材料及电极层材料依次层叠，在真...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾明，王旭，柏胜强，史迅，陈立东，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31