热电发电机中用于提高性能的热透镜电极制造技术

本文公开了示例性热电装置和方法。通过在热电颗粒主体内形成等温场来提高热电发电机性能，从而增加热电发电机模块的功率输出。在一个实施例中，一种热电装置包含包括半导体材料的颗粒、包围所述颗粒的第一部分的第一金属层以及包围所述颗粒的第二部分的第二金属层。所述第一金属层和所述第二金属层围绕所述颗粒的周界彼此接近地配置。所述颗粒在所述周界处暴露。并且所述周界被配置在围绕所述颗粒的侧壁高度处，以通过改良所述颗粒内的等温线表面曲率来对所述热电装置的功率输出提供非线性效应。所述装置还包含以热方式和电气方式键合到所述颗粒的金属容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电发电机中用于提高性能的热透镜电极相关申请本申请根据35U.S.C.119(e)主张2018年11月16日提交的标题为“热电装置中用于提高性能的热聚焦优势(ThermalFocusingAdvantagesinThermoelectricDevicesforImprovedPerformance)”的第62/768,679号美国临时专利申请的优先权，所述美国临时专利申请的公开内容通过全文引用的方式并入本文中。
本文实施例大体上涉及由半导体部件制成的热电装置。更具体地，这些实施例涉及关于电极与半导体颗粒直接接触的性质的设计改进，从而引起热电发电机功率输出的增加。
技术介绍
数十年来，热电模块一直是替代发电研究的主题，并且在热电发电机的领域内存在着用于从废热中获取电功率的若干产品。热电模块可用于塞贝克(Seebeck)模式下的替代发电，以将热通量转换为电通量。相反，在珀尔帖(Peltier)模式下，可以使用电通量来驱动热通量以提供制冷。用于发电的热电装置是研究的关键驱动力之一，因为原本会浪费到环境中的废热可以循环利用为电能，并且可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电装置，包括：/n颗粒，其包括半导体材料；以及/n第一金属层，其包围所述颗粒的第一部分；/n第二金属层，其包围所述颗粒的第二部分，其中所述第一金属层和所述第二金属层围绕所述颗粒的周界彼此接近地配置，其中所述颗粒在所述周界处暴露，并且其中所述周界被配置在围绕所述颗粒的侧壁高度处，以通过改良所述颗粒内的等温线表面曲率来对所述热电装置的功率输出提供非线性效应；以及/n金属容器，其以热方式和电气方式键合到所述颗粒。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181116 US 62/768,6791.一种热电装置，包括：
颗粒，其包括半导体材料；以及
第一金属层，其包围所述颗粒的第一部分；
第二金属层，其包围所述颗粒的第二部分，其中所述第一金属层和所述第二金属层围绕所述颗粒的周界彼此接近地配置，其中所述颗粒在所述周界处暴露，并且其中所述周界被配置在围绕所述颗粒的侧壁高度处，以通过改良所述颗粒内的等温线表面曲率来对所述热电装置的功率输出提供非线性效应；以及
金属容器，其以热方式和电气方式键合到所述颗粒。


2.根据权利要求1所述的热电装置，其中：
所述颗粒内的所述等温线表面曲率能用于经由通过所述侧壁的热注入来增加所述颗粒的体积内的热电效应的有效表面积。


3.根据权利要求1所述的热电装置，其中：
所述第一金属层和所述第二金属层包括比所述颗粒更高的导热率。


4.根据权利要求3所述的热电装置，其中：
所述第一金属层和所述第二金属层中的至少一个包括铜。


5.根据权利要求1所述的热电装置，其中：
至少所述颗粒和所述第二金属层被配置成能用于增加所述热电装...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·佩奇，J·B·纽曼，I·M·巴萨，
申请(专利权)人：伯克恩能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US