热电转换元件制造技术

热电转换元件的第一热电转换模块具备：具有第一主面及第二主面的第一基板；设置在第一主面上的第一电极、第一n型热电转换层、与第一n型热电转换层接触的第一p型热电转换层及第二电极以及设置在第一主面上的密封层。热电转换元件的一对薄板构件各自具备第一高热传导部、第二高热传导部及低热传导部。第一电极、第一n型热电转换层、第一p型热电转换层及第二电极沿着排列方向依次配置。第一电极与薄板构件的第一高热传导部重叠，第二电极与薄板构件的第二高热传导部重叠，第一n型热电转换层与第一p型热电转换层的第一接触部与薄板构件的低热传导部重叠。热传导部重叠。热传导部重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电转换元件


[0001]本申请公开内容涉及热电转换元件。

技术介绍

[0002]为了实施利用了地热或工厂的排热等的发电，有时使用热电转换元件。在下述专利文献1中公开了如下方案：具有由树脂层和金属层构成的图案层的柔性基板设置在热电转换模块的两个面上，所述热电转换模块具有P型热电元件构件和N型热电元件构件。在下述专利文献1中，一方的柔性基板包含的金属层与热电转换模块包含的一方的电极重叠，另一方的柔性基板包含的金属层与热电转换模块包含的另一方的电极重叠。在上述方案中，通过将一方的柔性基板设为高温状态并将另一方的柔性基板设为低温状态，从而在热电转换模块的面方向上产生温度差。由此，在热电转换模块中产生电动势。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第4895293号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]在上述热电转换元件中，要求热电转换效率的进一步提高。因此，本申请公开内容的一个方面的目的在于提供能够提高热电转换效率的热电转换元件。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]本申请公开内容的一个方面的热电转换元件如以下所述。
[0010][1]一种热电转换元件，其具备第一热电转换模块和夹着该第一热电转换模块的一对薄板构件，所述热电转换元件中，第一热电转换模块具备：第一基板，所述第一基板具有第一主面及位于第一主面的相反侧的第二主面；设置在第一主面上的第一电极、与第一电极电连接的第一n型热电转换层、与第一n型热电转换层接触的第一p型热电转换层及与第一p型热电转换层电连接的第二电极；以及密封层，所述密封层设置在第一主面上，并覆盖第一电极、第一n型热电转换层、第一p型热电转换层及第二电极，一对薄板构件各自具备第一高热传导部、第二高热传导部及低热传导部，第一电极、第一n型热电转换层、第一p型热电转换层及第二电极沿着与第一基板的厚度方向正交的排列方向依次配置，第一电极在厚度方向上与一对薄板构件各自的第一高热传导部重叠，第二电极在厚度方向上与一对薄板构件各自的第二高热传导部重叠，第一n型热电转换层与第一p型热电转换层的第一接触部在厚度方向上与一对薄板构件各自的低热传导部重叠。
[0011][2]根据[1]所述的热电转换元件，其中，还具备第二热电转换模块，所述第二热电转换模块位于在厚度方向上夹着一对薄板构件中的一个薄板构件而与第一热电转换模块相反的一侧，第二热电转换模块具备：第二基板，所述第二基板具有在厚度方向上位于第一热电转换模块侧的第三主面及位于第三主面的相反侧的第四主面；设置在第四主面上的第
三电极、与第三电极电连接的第二n型热电转换层、与第二n型热电转换层接触的第二p型热电转换层及与第二p型热电转换层电连接的第四电极；以及第二密封层，所述第二密封层设置在第四主面上，并覆盖第三电极、第二n型热电转换层、第二p型热电转换层及第四电极。
[0012][3]根据[2]所述的热电转换元件，其中，第三电极在厚度方向上与一对薄板构件各自的第一高热传导部和第一电极重叠，第四电极在厚度方向上与一对薄板构件各自的第二高热传导部和第二电极重叠，第二n型热电转换层与第二p型热电转换层的第二接触部在厚度方向上与一对薄板构件各自的低热传导部重叠。
[0013][4]根据[2]所述的热电转换元件，其中，第三电极在厚度方向上与一对薄板构件各自的第二高热传导部和第二电极重叠，第四电极在厚度方向上与一对薄板构件各自的第一高热传导部和第一电极重叠，第二n型热电转换层与第二p型热电转换层的第二接触部在厚度方向上与一对薄板构件各自的低热传导部重叠。
[0014][5]根据[2]～[4]中任一项所述的热电转换元件，其中，第二热电转换模块与第一热电转换模块电连接。
[0015][6]根据[2]～[5]中任一项所述的热电转换元件，其中，第二密封层构成位于第四主面上的最外表面。
[0016][7]根据[2]～[5]中任一项所述的热电转换元件，其还具备相对于一对薄板构件而言另行设置的薄板构件，另行设置的薄板构件位于在厚度方向上夹着第二热电转换模块而与第一热电转换模块相反的一侧。
[0017][8]根据[1]～[7]中任一项所述的热电转换元件，其中，低热传导部的热传导率为0.2W/mK以下。
[0018][9]根据[8]所述的热电转换元件，其中，低热传导部的热传导率为0.08W/mK以下。
[0019][10]根据[1]～[9]中任一项所述的热电转换元件，其中，第一高热传导部及第二高热传导部的热传导率为5W/mK以上。
[0020][11]根据[1]～[10]中任一项所述的热电转换元件，其中，第一电极及第二电极的热传导率为5W/mK以上。
[0021][12]根据[1]～[11]中任一项所述的热电转换元件，其中，基板显示出挠性。
[0022][13]根据[1]～[12]中任一项所述的热电转换元件，其中，沿着排列方向的从第一高热传导部到第一接触部的间隔是沿着厚度方向的第一高热传导部的长度的5倍以上，沿着排列方向的从第一高热传导部到第二接触部的间隔是沿着厚度方向的第一高热传导部的长度的5倍以上。
[0023]专利技术的效果
[0024]根据本申请公开内容的一个方面，能够提供能提高热电转换效率的热电转换元件。
附图说明
[0025]图1是示出本实施方式的热电转换元件的概略剖视图。
[0026]图2是提取图1的一部分而成的图。
[0027]图3是示出第一变形例的热电转换元件的概略剖视图。
[0028]图4是示出第二变形例的热电转换元件的概略剖视图。
[0029]图5是示出第一模拟条件的示意剖视图。
[0030]图6的(a)、(b)是示出第一模拟结果的图表。
[0031]图7是示出第二模拟条件的示意剖视图。
[0032]图8是示出第二模拟结果的图表。
[0033]图9是示出第三模拟条件的示意剖视图。
[0034]图10是示出第三模拟结果的图表。
[0035]图11的(a)是第一参照例的热电转换元件的概略剖视图，图11的(b)是第二参照例的热电转换元件的概略剖视图。
具体实施方式
[0036]以下，参照附图详细说明本申请公开内容的一个方面的实施方式。在以下的说明中，同一要素或具有同一功能的要素使用同一附图标记，并省略重复的说明。本说明书中的“同一”及与此类似的单词不仅仅限定于“完全相同”。
[0037]首先，参照图1及图2说明本实施方式的热电转换元件的结构。图1是示出本实施方式的热电转换元件的概略剖视图。图2是提取图1的一部分而成的图。图1所示的热电转换元件1是能够通过从外部供给热从而发电的元件。热电转换元件1例如是利用其内部的温度差将热转换为电的元件。热电转换元件1是所谓的面内型(in
‑
plane型)的元件。因此，热电转换元件1例如与π型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.热电转换元件，其具备第一热电转换模块和夹着该第一热电转换模块的一对薄板构件，所述热电转换元件中，所述第一热电转换模块具备：第一基板，所述第一基板具有第一主面及位于所述第一主面的相反侧的第二主面；设置在所述第一主面上的第一电极、与所述第一电极电连接的第一n型热电转换层、与所述第一n型热电转换层接触的第一p型热电转换层及与所述第一p型热电转换层电连接的第二电极；以及密封层，所述密封层设置在所述第一主面上，并覆盖所述第一电极、所述第一n型热电转换层、所述第一p型热电转换层及所述第二电极，所述一对薄板构件各自具备第一高热传导部、第二高热传导部及低热传导部，所述第一电极、所述第一n型热电转换层、所述第一p型热电转换层及所述第二电极沿着与所述第一基板的厚度方向正交的排列方向依次配置，所述第一电极在所述厚度方向上与所述一对薄板构件各自的所述第一高热传导部重叠，所述第二电极在所述厚度方向上与所述一对薄板构件各自的所述第二高热传导部重叠，所述第一n型热电转换层与所述第一p型热电转换层的第一接触部在所述厚度方向上与所述一对薄板构件各自的所述低热传导部重叠。2.根据权利要求1所述的热电转换元件，其还具备第二热电转换模块，所述第二热电转换模块位于在所述厚度方向上夹着所述一对薄板构件的一个薄板构件而与所述第一热电转换模块相反的一侧，所述第二热电转换模块具备：第二基板，所述第二基板具有在所述厚度方向上位于所述第一热电转换模块侧的第三主面及位于所述第三主面的相反侧的第四主面；设置在所述第四主面上的第三电极、与所述第三电极电连接的第二n型热电转换层、与所述第二n型热电转换层接触的第二p型热电转换层及与所述第二p型热电转换层电连接的第四电极；以及第二密封层，所述第二密封层设置在所述第四主面上，并覆盖所述第三电极、所述第二n型热电转换层、所述第二p型热电转换层及所述第四电极。3.根据权利要求2所述的热电转换元件，其中，所述第三电极在所述厚度方向上与所述一对薄板构件各自的所述第一高热传导部和所述第一电极重叠，所述第四电极在所述厚度方向上与所述一对薄板构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅见健志，后藤庆次，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：