专利名称：一种太阳能低温热发电原型器件及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种利用太阳光照的热能进行低温发电的太阳能低温热 利用发电原型器件及制造方法。
技术背景随着能源紧缺问题成为非常关注的焦点，人们把目光投向可再生的 太阳能的利用上面来。太阳能转化为电能通过两种方式实现，即热电转 换和光电转换。太阳能的利用方式主要有低温热利用和太阳能光电利 用。太阳能的光电技术成本比较高， 一般使用在太阳能电池等。而太阳 能低温热利用主要用来采暖与供应热水，如太阳能热水器。利用热电材 料发电是通过热电材料将热能转换为电能实现。目前，利用热电材料发 电需要很高的温度差。热电材料与器件目前主要用在电厂、汽车尾气废 热利用方面。如果将热电材料与太阳能的低温利用技术结合起来，开发 出太阳能低温发电技术，将会极大推动太阳能的利用。 发明内容本发明的目的就是提供一种太阳能低温热利用发电的原型器件及其 制造方法，制成的原型器件能够吸收太阳光辐射热量，提高热电器件高 温端温度，通过热电器件转换成电能。该器件制造简单，成本低。本发明的太阳能低温热发电原型器件包括基板，基板上设置有P型下平板电极和N型下平板电极，P型转换体和N型转换体分别连接在P 型下平板电极和N型下平板电极上。上平板电极设置在P型转换体和N 型转换体上。P型下平板电极、P型转换体、上平板电极、N型转换体、 N型下平板电极电导通，与外载构成回路。吸热板设置在上平板电极上。本发明中吸热板为钒钛陶瓷平板，基板为绝缘平板材料，P型转换体为p型B:UTe3热电材料柱体，N型转换体为N型Bi2Te3热电材料柱 体。制造上述器件采用下列步骤A) 在钒钛陶瓷平板上焊接一片金属作为上平板电极；在绝缘材料基 板上分别焊接两片金属作为P型下平板电极和N型下平板电极；B) 将p型Bi2Te3热电材料柱体和N型Bi2Te3热电材料柱体包夹在 上、下平板电极之间，其中P型Bi2Te3热电材料柱体对应P型下平板电 极，N型Bi2Te3热电材料柱体对应N型下平板电极。Bi2Te3热电材料在30 15(TC范围内具有较高的热电优值，太阳能的 低温热利用区间为30 80°C，因此Bi2Te3热电材料能够将该太阳能的低 温热利用区范围内的热能转换为电能。本发明的突出优点是将吸热材料 与热电材料结合，实现了利用太阳光照的热能进行低温发电。
图l为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，太阳能低温热发电原型器件包括氧化铝基板5，氧化 铝基板5上设置两片铜板作为P型下平板电极6和N型下平板电极4。 钒钛陶瓷平板1作为吸热板，下方设置一片铜板作为上平板电极2。 p 型Bi2Te3热电材料柱体7和N型Bi2Te3热电材料柱体3分别连接在P型 下平板电极6和N型下平板电极4上，并与上平板电极2连接。P型下 平板电极6、 p型BiJe3热电材料柱体7、上平板电极2、 N型Bije3热 电材料柱体3、 N型下平板电极4电导通，与外载构成回路。制造上述器件采用下列步骤1)在钒钛陶瓷平板上焊接一片金属(铜)作为上平板电极；在绝缘
材料基板上分别焊接两片金属(铜)作为P型下平板电极和N型下平板 电极；2) 将p型Bi;Te3热电材料柱体和N型Bi2Te3热电材料柱体通过焊接 方式包夹在上、下平板电极之间，其中p型Bi2Te3热电材料柱体对应P 型下平板电极，N型Bi2Te3热电材料柱体对应N型下平板电极。3) 焊接导线分别将氧化铝基板上的n型和p型Bi2Te3区域引出作为电 源的两个极，两极之间连接负载就形成电流回路。
权利要求
1、一种太阳能低温热发电原型器件，包括基板，其特征在于基板上设置有P型下平板电极和N型下平板电极，P型转换体和N型转换体分别连接在P型下平板电极和N型下平板电极上；上平板电极设置在P型转换体和N型转换体上，P型下平板电极、P型转换体、上平板电极、N型转换体、N型下平板电极电导通，与外载构成回路；吸热板设置在上平板电极上；所述的吸热板为钒钛陶瓷平板，基板为绝缘平板材料，P型转换体为p型Bi2Te3热电材料柱体，N型转换体为N型Bi2Te3热电材料柱体。
2、 制造太阳能低温热发电原型器件的方法，其特征在于该方法采用下 列歩骤A) 在钒钛陶瓷平板上焊接一片金属作为上平板电极；在绝缘平板材料基板 上分别焊接两片金属作为P型下平板电极和N型下平板电极；B) 将p型Bi2Te3热电材料柱体和N型Bi2Te3热电材料柱体包夹在上、下平 板电极之间，其中p型Bi2Te3热电材料柱体对应P型下平板电极，N型Bi2Te3 热电材料柱体对应N型下平板电极。
全文摘要
本发明涉及一种利用太阳光照的热能进行低温发电的太阳能低温热利用发电原型器件及制造方法。目前还没有利用太阳能的低温转换为电能的相关技术。本发明绝缘平板材料基板上设置有P型下平板电极和N型下平板电极，p型Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>热电材料柱体和N型Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>热电材料柱体分别连接在P型下平板电极和N型下平板电极上。上平板电极设置在P型转换体和N型转换体上，钒钛陶瓷吸热平板设置在上平板电极上。本发明将吸热材料与热电材料结合，利用Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>热电材料能够将该太阳能的低温热利用区范围内的热能转换为电能，实现了利用太阳光照的热能进行低温发电。
文档编号H01L35/34GK101118947SQ20071007126
公开日2008年2月6日 申请日期2007年9月10日 优先权日2007年9月10日
发明者吕燕飞, 赵士超, 霍德璇 申请人:杭州电子科技大学