不同面积及不同形状以满足不同需求的柔性薄膜温差电池单元10。
[0033]N型热电薄膜4同样可以通过溅射技术镀制在第二柔性绝缘基底3的一端面上，用于制备N型热电薄膜4所选用的热电材料类型N型的Bi2Te3半导体化合物或者是Zn-Al基热电材料。采用N型的8“1^半导体化合物所制备的N型热电薄4在低温环境下性能表现优异，而采用Zn-Al基热电材料制备的N型热电薄膜4在中温(大致150-400°C )环境下性能表现优异，因此在生产过程中，可根据柔性薄膜温差电池单元10所处的实际温度对热电材料进行选择。本实用新型专利的N型热电材料不仅限于以上举例的N型热电材料，其他N型热电材料应为本实用新型专利的保护范围。
[0034]本实施例中，N型热电薄膜4采用单质靶磁控共溅射技术镀制在第二柔性绝缘基底3上，且N型热电薄膜4的厚度为Inm?5ym0
[0035]进一步的，第二柔性绝缘基底3未设有N型热电薄膜4的另一端面通过粘合连接叠加在P型热电薄膜2上。
[0036]第三导电层7和第四导电层8分别镀制在N型热电薄膜4的两端，并位于N型热电薄膜4背离第二柔性绝缘基底3的一端面上。第三导电层7和第四导电层8分别为金属导电薄膜，且第三导电层7和第四导电层8的厚度为Inm?10 μπι。
[0037]第一连接层9连接在第一导电层5和第三导电层7上，以实现P型热电薄膜2和N型热电薄膜4之间的电连接，而第二导电层6和第四导电层8则分别为柔性薄膜温差电池单元10的正电极和负电极(或负电极和正电极)。
[0038]具体的，第一连接层9可以为金属膜层或金属箔膜层，第一导电层5和第三导电层7作为柔性薄膜温差电池单元1PN结连接的电极层，通过镀制金属膜层或者添加金属箔膜层进行连接，形成柔性薄膜温差电池单元1PN结连接层。其中，第一连接层9的厚度为1nm ?10 μ m0
[0039]如图2所示，柔性薄膜温差电池组100由至少两个柔性薄膜温差电池单元10采用串联的方式叠加组成，且相邻两柔性薄膜温差电池单元10之间通过第二连接层13相连并电连接。其中，第二连接层13可以为金属膜层或金属箔膜层。
[0040]具体的，相邻两柔性薄膜温差电池单元10中的一个柔性薄膜温差电池单元10的第二导电层6 (或第四导电层8)与另一个柔性薄膜温差电池单元10的或第四导电层8 (第二导电层6)通过第二连接层13相连，如此依次叠加，边形成由m(m大于等于2)个柔性薄膜温差电池单元10串联形成的柔性薄膜温差电池组100。
[0041]进一步的，位于柔性薄膜温差电池组100 —端的柔性薄膜温差电池单元10的第二导电层6 (或第四导电层8)为柔性薄膜温差电池组100的第一引出电极11，位于柔性薄膜温差电池组100另一端的柔性薄膜温差电池单元10的第四导电层8 (或第二导电层6)为柔性薄膜温差电池组100的第二引出电极12，可以在第一引出电极11和第二引出电极12上采用导电银浆涂覆的连接方式引出电子线14作为柔性薄膜温差电池组100的输出端。因此可以根据输出功率的要求选择不同数量的柔性薄膜温差电池单元10，并且柔性薄膜温差电池单元10之间的连接简单，符合工业化生产的需求。
[0042]如图3和图4所示，本实施例中，柔性薄膜温差发电装置由至少两个柔性薄膜温差电池组100并联组成，且该柔性薄膜温差发电装置的输出端分别为第一导线110和第二导线120。具体的，每一柔性薄膜温差电池组100的第一引出电极11上的电子线14均直接电连接至第一导线110，每一柔性薄膜温差电池组100的第二引出电极12上的电子线14均直接电连接至第二导线120上，以实现一个有nXm个柔性薄膜温差电池单元10串并联组成的柔性薄膜温差发电装置。本实施例中，η = 5、m = 4为例，完成一个5X4的柔性薄膜温差发电装置。
[0043]可以理解的是，在其它实施例中，至少两个柔性薄膜温差电池组100还可以采用串联的方式通过第二连接层13叠加相连，其连接方式与柔性薄膜温差电池单元10的叠加方式相同，故不再赘述。
[0044]热电现象本身是可逆的，半导体温差发电和半导体致冷是热电现象的两个方面，并且互相可逆，对于同一个PN结，若施加温差则可用来发电，若对其通电，则可用于在一端致冷，结合图3所示，柔性薄膜温差发电装置的两端分别连接有热面板15和冷面板16。因此，本实施例的柔性薄膜温差发电装置的主体结构，同时也就是柔性薄膜温差电致冷器的主体结构。
[0045]本申请的柔性薄膜温差发电装置，可根据输出功率要求来组装单体柔性薄膜温差电池，通过设计固定连接，能制作出一定厚度、一定面积、一定输出功率等不同规模的柔性薄膜温差发电装置。所制备的柔性薄膜温差发电装置具有体积小、重量轻、性能高等优势，采用卷绕式大面积的柔性热电薄膜生产方式，根据需求对大面积的柔性热电薄膜进行切割组合，集成不同规格的柔性薄膜温差电池，大幅度降低了薄膜温差电池的制造成本，且其制备方法简单，不受焊接等技术限制，柔性薄膜温差发电装置应用更加灵活，符合工业化生产的需求。
[0046]虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。
【主权项】
1.一种柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，包括至少两个柔性薄膜温差电池组(100)，所述柔性薄膜温差电池组(100)由至少两个柔性薄膜温差电池单元(10)采用串联的方式叠加组成，所述柔性薄膜温差电池单元(10)包括两个相对设置的第一柔性绝缘基底(I)和第二柔性绝缘基底(3)，所述第一柔性绝缘基底(I)的一端面设有P型热电薄膜(2)，所述P型热电薄膜(2)的两端分设有第一导电层(5)和第二导电层(6)，所述第二柔性绝缘基底(3)的一端面设有N型热电薄膜(4)，所述N型热电薄膜(4)的两端分设有第三导电层(7)和第四导电层(8)，所述第二柔性绝缘基底(3)未设有所述N型热电薄膜(4)的另一端面与所述P型热电薄膜(2)相连，所述第一导电层(5)与所述第三导电层(7)通过第一连接层(9)电连接，所述第二导电层(6)和所述第四导电层(8)分别为所述柔性薄膜温差电池单元(10)的电极。2.根据权利要求1所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，相邻两所述柔性薄膜温差电池(10)中的一个所述柔性薄膜温差电池(10)的第二导电层(6)或第四导电层(8)与另一个所述柔性薄膜温差电池(10)的第四导电层(8)或第二导电层(6)通过第二连接层(13)相连并电连接，以形成所述柔性薄膜温差电池组(100)。3.根据权利要求2所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，位于所述柔性薄膜温差电池组(100) —端的所述柔性薄膜温差电池单元(10)的第二导电层(6)或第四导电层(8)为所述柔性薄膜温差电池组(100)的第一引出电极(11)，位于所述柔性薄膜温差电池组(100)另一端的所述柔性薄膜温差电池单元(10)的第四导电层⑶或第二导电层(6)为所述柔性薄膜温差电池组(100)的第二引出电极(12)。4.根据权利要求3所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，至少两个所述柔性薄膜温差电池组(100)采用串联或并联的方式相连。5.根据权利要求3所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，每一所述柔性薄膜温差电池组(100)的第一引出电极(11)分别与第一导线(110)电连接，每一所述柔性薄膜温差电池组(100)的第二引出电极(12)分别与第二导线(120)电连接，所述第一导线(110)和所述第二导线(120)分别为所述柔性薄膜温差发电装置的输出端。6.根据权利要求1所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，所述P型热电薄膜(2)的厚度为Inm?5 μ m。7.根据权利要求1所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，所述N型热电薄膜(4)的厚度为Inm?5 μ m。8.根据权利要求1所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，所述第一导电层(5)、第二导电层(6)、第三导电层⑵和第四导电层⑶的厚度为Inm?ΙΟμπι。9.根据权利要求1所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，所述第一柔性绝缘基底(I)和所述第二柔性绝缘基底(3)的厚度为0.0lmm?1_。10.根据权利要求1所述的柔性薄膜温差发电装置，其特征在于，所述第二柔性绝缘基底(3)未设有所述N型热电薄膜(4)的另一端面与所述P型热电薄膜(2)粘合连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种柔性薄膜温差发电装置，包括至少两个柔性薄膜温差电池组，所述柔性薄膜温差电池组由至少两个柔性薄膜温差电池单元采用串联的方式叠加组成，所述柔性薄膜温差电池单元包括两个相对设置的第一柔性绝缘基底和第二柔性绝缘基底，所述第一柔性绝缘基底的一端面设有P型热电薄膜，所述P型热电薄膜的两端分设有第一导电层和第二导电层，所述第二柔性绝缘基底的一端面设有N型热电薄膜，所述N型热电薄膜的两端分设有第三导电层和第四导电层。本实用新型的有益效果：所制备的柔性薄膜温差发电装置具有体积小、重量轻、性能高等优势，采用卷绕式大面积的柔性热电薄膜生产方式，大幅度降低了薄膜温差电池的制造成本。
【IPC分类】H01L35/32
【公开号】CN204614820
【申请号】CN201520228809
【发明人】范平, 蔡兆坤, 陈天宝, 郑壮豪, 陈超铭, 梁广兴
【申请人】深圳市彩煌实业发展有限公司, 深圳大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月16日