专利名称：单一热源热电池的制作方法
技术领域：
本发明为一种热电转换装置，不需温差就能实现由热能到电能的转换。
背景技术：
现有的温差热电池虽然能把热能转换为电能，但转换条件是必须有温差存在；没有温差则无法利用热能。发明内容本发明为一种内能的利用装置。由P型半导体层和金属层夹一绝缘层构成，本装置能够从周围环境中吸热转换为电能且不需要温差存在。从而提供一种新的无污染的能源利用方式。
附图I为单一热源热电池的剖视图。结构分为三层P型半导体层(4)，绝缘层⑶和金属层(2)。P型半导体⑷与导线(5)相连，金属层⑵与导线⑴相连。附图2为单一热源热电池的原理示意图。金属层(2)和P型半导体(4)之间夹一绝缘层(3)形成量子隧道效应结(6)。金属层(5)和P型半导体(4)之间则形成扩散结(7)。图2中部实线(8)为金属电子气密度，虚线(9)为与空穴复合的电子密度。实线(10)表示单一热源热电池的内生电动势。
具体实施方式
图(I)中P型半导体(4)和金属层(2)夹一绝缘层(3)。绝缘层
(3)很薄为10_9 10_4米左右，足以使电子发生量子隧穿效应而形成量子隧道效应结(6)，金属导线(5)的电子也会向P型半导体(4)扩散而形成扩散结(7)。量子隧道效应结的电压大于扩散结的电压，这样在外接线路断开时，就形成一定的内生电动势。下面结合图2对本发明的内生电动势进行数学推导，量子隧道效应结的内生电动势分为两部分，积累电势Utl和扩散电势uA(l。而扩散结的内生电动势为uB(l。因而单一热源热电池的总电动势为I = U0+UA0-UB0O金属层发射的电子气密度为nA(l。则穿过绝缘层到达P型半导体的电子气密度则为Afetvmn (q为电子电量，k为玻耳兹曼常数，T为热力学温
度)，P型半导体少子浓度为nP(l。则扩散电势Uao和Ubci可用PN结电压方程
权利要求
1.单一热源电池——由P型半导体(4)，金属层(2)和绝缘层(3)构成的热电转换装置。其特征是绝缘层(3)在P型半导体(4)与金属层(2)的中间；金属层(2)的热电子可穿过绝缘层(3)而与P型半导体(4)的空穴复合，从而实现电荷的定向迁移，不须温差即可实现从周围环境中吸热而转换为电能。
全文摘要
本发明公开了一种热电转换装置——单一热源热电池，解决了单一热源内能无法利用的问题，它可以实现从周围环境中吸热产生电流，而不对环境产生其它任何影响。它由P型半导体和金属层中间夹一绝缘层构成。金属层热发射电子易于穿过绝缘层而被P型半导体的空穴束缚，从而实现电荷的定向迁移。本发明为永久电池，不需要温差就能从周围环境中吸热而产生电能，也不会对环境造成污染。本发明的广泛应用将彻底解决能源问题和环境问题。
文档编号H01L35/00GK102723431SQ20111022760
公开日2012年10月10日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者贾传瑞 申请人:贾传瑞