一种薄膜温差发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及物理电源技术领域，公开了一种薄膜温差发电装置，包括下支撑片，还包括设置在所述下支撑片上的多个单体薄膜温差电池，所述多个单体薄膜温差电池采用串联和／或并联方式连接在一起，并在所述下支撑片上还设置有连接多个单体薄膜温差电池的公共电极引出端。本实用新型专利技术的薄膜温差发电装置，不但能在低温差条件下提供足够高的电压，且作为非消耗性物理电池，其寿命也相当长；且其耗材少，制作成本较低，有效减低了材料热导率，增加热电转换效率，符合工业生产的需求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及物理电源
，尤其涉及的是一种中小型薄膜温差发电装置。
技术介绍
温差电池就是利用温度差异制成的电池，由于塞贝克效应，使热能直接转化为电 能的装置。温差电池的工作原理是，将两种不同的金属或两种不同类型的热电转换材料P 型和N型半导体的一端结合并将其置于高温状态，另一端开路并给以低温。由于高温端的 热激发作用较强，空穴和电子浓度也比低温端高，在这种载流子浓度梯度的驱动下，空穴和 电子向低温端扩散，从而在低温开路端形成电势差，从而产生电压输出。当今全球常规化石能源的大量使用已经造成愈演愈烈的能源危机和气候变暖问 题，迫切需要积极推进和提倡使用洁净的可再生能源。温差发电是适用于范围很广的绿 色环保型能源，其利用热电材料的热电效应将热能和电能直接相互耦合、相互转换，实现发 电，具有无噪声、无有害物质排放、可靠性高、寿命长等一系列优点，其在余热废热发电和移 动分散式热源利用等方面有难以取代的作用。但是基于热电材料本身的特性，其制造成本 高，转换效率低，限制了温差发电机组的大规模使用。常规的单级温差电池组件是由若干对温差电偶对串联构成。温差电元件呈矩形截 面。现有的结构中铜制导流片连接P、N型元件，用高纯氧化铝陶瓷片在冷面和热面与外界 耦合。目前，温差电池的制备主要是将热电材料线切割成片，再焊接，形成温差电池。制作微型温差电池的方法中，主要有两类，一类方法是在同一个基片上涂敷感光 胶，通过两次光刻的方法在感光胶上先后形成P型和N型微区，之后又先后在P型和N型微 区内沉积P型和N型温差电材料。这种制造方法难度大，特别是在连接温差电单体的导电 层制造工序中，需要把基片与其上已沉积好的温差电单体整个剥离；另一类方法是P型温 差电单体基片和N型温差电单体基片分开独立制造，使得在微型薄膜温差电池的制造过程 中，连接P型和N型温差电单体的导电层的制造在基片与温差电单体不剥离的条件下就可 以进行。利用上述方法制造温差电池的工艺复杂，都有连接P型和N型温差电单体的焊接 过程，温差电池的性能也受到了限制。且现有技术中温差电池受制备工艺限制，单体化输出 功率无法达到大规模实用要求。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的是，提供一种薄膜温差发电装置，它 不但能在低温差条件下提供足够高的电压，且作为非消耗性物理电池，其寿命也相当长。本技术的技术方案如下一种薄膜温差发电装置，包括下支撑片，其中，还包括设置在所述下支撑片上的多个单体薄膜温差电池，所述多个单体薄膜温差电池采用串联和/或并联方式连接在一起， 并在所述下支撑片上还设置有连接多个单体薄膜温差电池的公共电极引出端。所述的薄膜温差发电装置，其中，在所述下支撑片上设置有多个凹型固定槽，所述 多个单体薄膜温差电池固定在所述凹型固定槽上。所述的薄膜温差发电装置，其中，所述多个凹型固定槽以n*m组互相对齐的方式 分别设置在所述下支撑片的垂直方向和水平方向上。所述的薄膜温差发电装置，其中，在垂直方向的η个凹型固定槽之间设置有放置 导电金属的导流槽，所述导电金属的输入端与所述单体薄膜温差电池连接，输出端与所述 公共电极引出端连接。所述的薄膜温差发电装置，其中，所述单体薄膜温差电池包括绝缘基片，所述绝缘 基片的右面镀有P型热电材料薄膜层，所述绝缘基片的左面镀有N型热电材料薄膜层，所述 绝缘基片侧面中的一面镀有P型和N型材料薄膜成为P型热电材料薄膜层和N型热电材料 薄膜层的连接端，所述P型热电材料薄膜层和所述N型热电材料薄膜层分别引出单体电极。所述的薄膜温差发电装置，其中，在所述连接端上还设置有一层金属连接层。本技术所提供的薄膜温差发电装置，可以根据输出功率要求来组装各个单体 薄膜温差电池，并具有如下有益效果1、本技术的薄膜温差发电装置，不但能在低温差条件下提供足够高的电压， 且作为非消耗性物理电池，其寿命也相当长；且其耗材少，制作成本较低，有效减低了材料 热导率，增加热电转换效率，符合工业生产的需求。2、采用单体薄膜温差电池复合形式，通过简单设计固定连接，可满足不同客户要 求的需求，可提高产品的利用率。3、同时适用于民用或军用，制作方法简单，不受焊接等技术工艺限制。附图说明图1是本技术实施例提供的一种单体薄膜温差电池结构示意图；图2是本技术实施例提供的另一种单体薄膜温差电池结构示意图；图3是本技术组装前下支撑片的发电装置模板结构示意图；图4是本技术薄膜温差发电装置去除上支撑片的俯视图；图5是本技术实施例的薄膜温差发电装置立体结构示意图；图6是本技术实施例的薄膜温差发电装置右视图。具体实施方式本技术提供一种薄膜温差发电装置，为使本技术的目的、技术方案及效 果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术所提供的薄膜温差发电装置，如图4所示，包括下支撑片110，还包括 设置在所述下支撑片110上的多个单体薄膜温差电池120，所述多个单体薄膜温差电池120 可以根据输出功率要求来采用串联和/或并联方式连接在一起，并在所述下支撑片110上 还设置有连接多个单体薄膜温差电池120的公共电极引出端140。进一步地实施例，本技术所提供的薄膜温差发电装置，如图5所示，还包括一 与所述下支撑片110相互平行的上支撑片150，所述多个单体薄膜温差电池120夹持固定在 所述上支撑片110和所述下支撑片150之间，如图6所示。所述上、下支撑片都为绝缘导热 片。本技术中的单体薄膜温差电池都为单体薄膜温差电池。所述上支撑片150通过绝 缘粘合剂层(图中未标出)固定在各单体薄膜温差电池120上。如图3所示，在所述下支撑片110上设置有多个凹型固定槽111，所述多个凹型固 定槽以n*m组互相对齐的方式分别设置在所述下支撑片110的垂直方向和水平方向上，所 述凹型固定槽的个数及排列方式可以根据具体的输出功率的要求来灵活设置。如图3中 的，垂直方向上的凹型固定槽η = 8，即8个构成一组，共m组，图3中为m = 4组。所述多 个单体薄膜温差电池120固定在所述凹型固定槽上111上，如图4所示。进一步地，如图3所示，在垂直方向的η个凹型固定槽111之间设置有可放置导电 金属的导流槽112，所述导电金属的输入端与所述单体薄膜温差电池的单体电极121和122 连接，输出端与所述公共电极引出端130连接。当然所述各个单体薄膜温差电池120之间 的连接也可以直接采用导线连接。本技术的薄膜温差发电装置在制作时，主要包括以下步骤1)单体薄膜温差电池的制造；2)根据输出功率要求制造发电装置模板；3)电池的封装。具体为所述的单体薄膜温差电池，如图1和图2所示，包括绝缘基片125，所述绝 缘基片125的右面镀有P型热电材料薄膜层123，所述绝缘基片125的左面镀有N型热电材 料薄膜层124，当绝缘基片侧面为弧度形状时，其侧面一面镀有P型和N型材料薄膜则可成 为P型热电材料薄膜层和N型热电材料薄膜层的连接端，如图2所示；当绝缘基片侧面有较 大的折角时，可在一面同时镀有P型和N型材料薄膜的侧面再镀制一层金属连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜温差发电装置，包括下支撑片，其特征在于，还包括设置在所述下支撑片上的多个单体薄膜温差电池，所述多个单体薄膜温差电池采用串联和／或并联方式连接在一起，并在所述下支撑片上还设置有连接多个单体薄膜温差电池的公共电极引出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范平，郑壮豪，蔡兆坤，梁广兴，张东平，蔡兴民，
申请(专利权)人：深圳市彩煌实业发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]