示，一种半导体制冷制热片，包括用于吸热的冷端1、用于散热的热端2、设置在冷端I和热端2之间的N型半导体3和P型半导体4、连接N型半导体3和P型半导体4的金属导体5、电源6。金属导体5设置用于电连接电源6的正负电极。电源6为半导体制冷制热片提供所述的直流电源。
[0028]N型半导体或者P型半导体内夹有石墨烯层7。N型半导体3内的石墨烯层为掺杂有H2或者其他可以增加石墨烯失电子能力的杂质的N型掺杂石墨烯层；P型半导体4内的石墨烯层为掺杂有N02或者其他可以增加石墨烯得电子能力的杂质的P型掺杂石墨烯层。石墨烯具有极高的导热率极高的电子迀移率和导电率，能够促使P型半导体4或者N型半导体3以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极。同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷制热片内的热量转移速度和能力。使得冷端I持续产生冷量，热端2持续产生热量，提高半导体制冷制热片热冷端的温度差。即使热端2并未设置散热装置所述半导体制冷制热片也能保护其不会烧毁，保证其正常工作。
[0029]为了使半导体制冷制热能力达到最佳，也可以在N型半导体3和P型半导体4内均设置石墨烯层7，。此时，需保证N型半导体具有石墨烯纯度高于P型半导体的P型掺杂石墨烯层的石墨烯纯度的N型掺杂石墨烯层。
[0030]为了将热端2产生的热量及时带走，提高半导体制冷制热片持续制冷和制热的能力，可在热端2设置散热层21。散热层21可为添加有石墨烯材料的石墨烯散热层，利用石墨烯超高的导热性能及时散发热端的热量。也可以在冷端I设置导热层11，提高冷端I的热传递效率。同样的，导热层11也可以采用添加石墨烯材料的石墨烯导热层。
[0031]实施例二
如图2所示，一种半导体制冷制热片，包括用于吸热的冷端1、用于散热的热端2、设置在冷端I和热端2之间的N型半导体3和P型半导体4、连接N型半导体3和P型半导体4的金属导体5、电源6。金属导体5设置用于电连接电源6的正负电极。电源6为半导体制冷制热片提供所述的直流电源。
[0032]N型半导体或者P型半导体添加石墨烯颗粒。N型半导体3内的石墨烯颗粒为掺杂有H2或者其他可以增加石墨烯失电子能力的杂质的N型掺杂石墨烯颗粒；P型半导体4内的石墨烯颗粒为掺杂有N02或者其他可以增加石墨烯得电子能力的杂质的P型掺杂石墨烯颗粒。石墨烯具有极高的导热率极高的电子迀移率和导电率，能够促使P型半导体4或者N型半导体3以更小的能耗更快地形成稳定的P极或者N极。同时，石墨烯极高的导热性能可以提高所述半导体制冷制热片内的热量转移速度和能力。使得冷端I持续产生冷量，热端2持续产生热量，提高半导体制冷制热片热冷端的温度差。即使热端2并未设置散热装置所述半导体制冷制热片也能保护其不会烧毁，保证其正常工作。
[0033]为了使半导体制冷制热能力达到最佳，也可以在N型半导体3和P型半导体4内均添加石墨烯层颗粒。此时，需保证N型半导体3中添加的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于P型半导体4中添加的石墨烯颗粒的石墨烯纯度。
[0034]为了将热端2产生的热量及时带走，提高半导体制冷制热片持续制冷和制热的能力，可在热端2设置散热层21。散热层21可采用添加有石墨烯材料的材质制作，利用石墨烯超高的导热性能及时散发热端的热量。也可以在冷端I设置导热层11，提高冷端I的热传递效率。同样的，导热层11也可以为石墨烯材质。
[0035]上述半导体制冷制热片仅需要+12V直流电源既可以开启工作，半导体内的电子在通电以后产生定向移动，移动过程中将冷端的热量带走并转移至热端进行释放。冷端吸收热量可达到_50°C的低温，热量释放热量可达100°C的高温。整个过程中，半导体中的石墨烯层提高了电子迀移的速度，促使P、N极的快速形成，并且提高了热量传递的能力，保证冷端持续制冷、热端持续制热。
[0036]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
【主权项】
1.一种半导体制冷制热片，包括用于吸热的冷端(I)、用于散热的热端(2)、设置在所述冷端(I)和热端(2)之间的N型半导体(3)和P型半导体(4)、连接所述N型半导体(3)和所述P型半导体(4)的金属导体(5)、电源(6);所述金属导体(5)设置用于电连接所述电源(6)的正负电极；其特征在于:所述N型半导体(3)设置石墨烯层(7)，或者所述P型半导体(4)设置石墨烯层(7)，或者所述N型半导体(3)和所述P型半导体(4)均设置石墨烯层(7)。2.根据权利要求1所述的一种半导体制冷制热片，其特征在于:P型半导体(4)设置石墨烯层；所述N型半导体(3)具有石墨烯纯度高于所述P型半导体(4)的石墨烯层的石墨烯纯度的石墨烯层。3.根据权利要求1或2所述的一种半导体制冷制热片，其特征在于:所述热端(2)设置石墨烯散热层(12)。4.根据权利要求1或2所述的一种半导体制冷制热片，其特征在于:所述冷端(I)设置石墨稀导热层(11)。5.根据权利要求1或2或4或6所述的一种半导体制冷制热片，其特征在于:所述电源(6)设置用于调节电流大小的电流调节单元。6.一种半导体制冷制热片，包括用于吸热的冷端(1)、用于散热的热端(2)、设置在所述冷端(I)和热端(2)之间的N型半导体(3)和P型半导体(4)、连接所述N型半导体(3)和所述P型半导体(4)的金属导体(5)、电源(6);所述金属导体(5)设置用于电连接所述电源(6)的正负电极；其特征在于:所述N型半导体(3)添加石墨烯颗粒，或者所述P型半导体(4)添加石墨烯颗粒，或者所述N型半导体(3)和所述P型半导体(4)均添加石墨烯颗粒。7.根据权利要求6所述的一种半导体制冷制热片，其特征在于:所述N型半导体(3)添加石墨烯颗粒，所述P型半导体(4)添加石墨烯颗粒，并且所述N型半导体的石墨烯颗粒的石墨烯纯度高于所述P型半导体(4)的石墨颗粒的石墨烯纯度。8.根据权利要求6或7所述的一种半导体制冷制热片，其特征在于:所述热端(2)设置石墨烯散热层(12)。9.根据权利要求6或7所述的一种半导体制冷制热片，其特征在于:所述冷端(I)设置石墨稀导热层(11)。10.根据权利要求6或7所述的一种半导体制冷制热片，其特征在于:所述电源(6)设置用于调节电流大小的电流调节单元。
【专利摘要】本发明涉及半导体制冷制热技术领域，尤其涉及一种半导体制冷制热片。包括用于吸热的冷端、用于散热的热端、设置在所述冷端和热端之间的N型半导体和P型半导体、连接所述N型半导体和所述P型半导体的金属导体、电源；所述金属导体设置用于电连接所述电源的正负电极；其特征在于：所述N型半导体设置石墨烯层，或者所述P型半导体设置石墨烯层，或者所述N型半导体和所述P型半导体均设置石墨烯层。即使所述热端并未设置散热装置所述半导体制冷制热片也能保护其不会烧毁，保证其正常工作。
【IPC分类】F25B21/02
【公开号】CN105202800
【申请号】CN201510693479
【发明人】唐玉敏, 虞红伟
【申请人】唐玉敏, 虞红伟
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月24日