一种多功能热电器件测试系统的制作方法

本发明属于热电器件测试技术领域，具体涉及一种多功能热电器件测试系统。

背景技术：

热电材料是一种可实现热能与电能直接相互转换的功能材料，其性能主要通过无量纲热电优值zt来评价,它与材料的seebeck系数s，电导率σ，热导率κ和绝对温度t相关，表达式为：zt=s²σt/κ，由于材料的seebeck系数s，电导率σ和热导率κ都与材料本身的能带结构和载流子浓度有关。通过材料成分的调控，在一定程度上可优化材料的热电性能，而降低材料的热导率是提高热电优值zt的有效途径之一。

热电材料分为p–型和n–型，由这两种材料串联可制备热电器件，该热电器件可用于制冷和发电。其性能测试主要包括开路电压、短路电流、输出功率等。传统的热电器件测试系统只局限于无机热电器件的测试，功能单一，不便用于有机柔性热电器件的性能测量。综上所述，现有的热电器件测试系统，都是功能单一，不具备多用途测试功能。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种多功能热电器件测试系统，该系统既可用于无机热电器件的性能测试，同时也可用于有机柔性热电器件的性能测试。

本发明提供的多功能热电器件测试系统，包括：两块纯铜板、半导体制冷片、散热器、电子负载仪和温控仪；其中，两块纯铜板通过两侧的螺杆连接，两侧的螺杆可以调节两块纯铜板之间的距离，同时，螺杆与纯铜板之间具有间隙，以减小螺杆与纯铜板之间的热传导；纯铜板与两侧的螺杆之间置有多层陶瓷垫片，形成多层界面可增加界面热阻，以减少两块纯铜板之间的热传导，有利于两块纯铜板独立控温；纯铜板导热良好，有利于保持自身温度均匀；半导体制冷片用于对纯铜板加热或制冷，使上下两块纯铜板形成温差，散热器用于对半导体制冷片提供散热；待测的热电器件置于上下两块纯铜板之间；热电器件的引线接到电子负载仪；电子负载仪测量热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等；温控仪与半导体制冷片连接，用于控制半导体制冷片的发热量或制冷量，从而控制上下两块纯铜板的温度，实现热电器件的两端温差稳定，有利于热电器件产生稳定的开路电压、短路电流、输出功率等。

本发明中，所述的热电器件可以是无机热电器件或有机柔性热电器件。

本发明具有以下优点：

1、本发明适用于无机热电器件的性能测试，同时也可用于有机柔性热电器件的性能测试；

2、本发明通过两块可独立调节的纯铜板，可有效调节测量距离，方便样品的安放和取出；同时可方便测量不同尺寸的热电器件；纯铜板导热良好，有利于保持自身温度均匀，从而使测量结果更加准确；

3、本发明通过纯铜板与两侧的螺杆之间置有的多层陶瓷垫片，形成多层界面可增加界面热阻，从而减少两块纯铜板之间的热传导，有利于两块纯铜板独立控温；

4、本发明用于有机柔性热电器件性能的测量时，具有高精度的特点。

附图说明

图1是本发明的热电器件测试系统用于无机热电器件测试的示意图。

图2是本发明的热电器件测试系统用于有机柔性热电器件测试的示意图。

图中标号：1为纯铜板，2为螺杆，3为陶瓷垫片，4为螺帽，5为半导体制冷片，6为散热器，7为热电器件，8为电子负载仪，9为温控仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括纯铜板1、螺杆2、陶瓷垫片3、螺帽4，半导体制冷片5对纯铜板1加热或制冷，使上下两块纯铜板1形成温差，散热器6对半导体制冷片5提供散热。待测的无机热电器件7置于上下两块纯铜板1之间。无机热电器件的引线接到电子负载仪8，温控仪9控制半导体制冷片5的发热量或制冷量从而控制上下两块纯铜板1的温度，从而实现热电器件的两端温差稳定，无机热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等可通过电子负载仪8测量得到。

如图2所示，本发明包括纯铜板1、螺杆2、陶瓷垫片3、螺帽4，半导体制冷片5对纯铜板1加热或制冷，使上下两块纯铜板1形成温差，散热器6对半导体制冷片5提供散热。待测的有机柔性热电器件7贴在上下两块纯铜板1之间。有机柔性热电器件的引线接到电子负载仪8，温控仪9控制半导体制冷片5的发热量或制冷量从而控制上下两块纯铜板1的温度，从而实现热电器件的两端温差稳定，有机柔性热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等可通过电子负载仪8测量得到。

本发明不局限于上述实施方式。

技术特征：

技术总结
本发明属于热电器件测试技术领域，具体为一种多功能热电器件测试系统。本发明测试系统包括：两块纯铜板、半导体制冷片、散热器、电子负载仪和温控仪；待测热电器件置于上下两块纯铜板之间；两块纯铜板通过两侧的螺杆连接，间距可调节；半导体制冷片用于对纯铜板加热或制冷，使上下两块纯铜板形成温差，散热器用于对半导体制冷片提供散热；电子负载仪测量热电器件产生的开路电压、短路电流、输出功率等；温控仪用于控制半导体制冷片的发热量或制冷量，从而控制上下两块纯铜板的温度，实现热电器件的两端温差稳定。本发明适用于无机热电器件和有机柔性热电器件的性能测试；方便样品的安放和取出，并具有高精度的特点。

技术研发人员：何岷洪;梁子骐
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：2017.06.14
技术公布日：2017.10.24