一种柔性自支撑型的温差发电结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温差发电结构，尤其涉及一种柔性自支撑型的温差发电结构。
【背景技术】
[0002]随着世界能源危机、环境污染等问题的日益加剧以及人口的迅速增长，人类对能源的需求日益增强，迫切需要一种新型可再生能源来替代传统能源。温差发电技术是一种绿色环保的发电方式，它可以将太阳能、地热能、工业余热、人体热能等各种形式的热能充分利用起来，转化成为能够储存、直接利用的电能，具有十分重大的研宄价值。
[0003]温差发电是一种新型的发电方式，它是利用塞贝克效应将热能直接转换成为电能:当两种不同的半导体材料(金属)连接成一个闭合回路，将它们的接点分别放置在温度不同的地方，在器件的两端建立一个温差，将会产生一个电压，这样构成的一个温差发电器可将自然界中的热能直接转化为电能。由于温差发电器件具有以下优点:无移动部件、无污染、结构简单、无噪音、轻便、易于小型化、即使小温差存在的条件下就可将热能直接转换成电能，使得温差发电技术具有广泛的应用前景。
[0004]目前温差发电器最大的缺点就是热电转换效率低、加工设备昂贵且加工成本高。现有的商用温差发电器均为刚性器件，以陶瓷或铝基板作为支撑的基底。刚性器件不具有柔性，当热源表面不平整或不是平面的情况下，安装和使用均受到限制。陶瓷作为基底支撑热电材料，不仅增加了热量损失，也增加了结构重量。现有的柔性温差发电器的加工工艺一般比较复杂，加工设备昂贵，使之不适合大批量推广生产。因此，开发一种转换效率高、加工工艺简单、加工成本低、具有高度柔性、轻便、有自支撑性能的温差发电结构具有非常大的应用价值。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种柔性自支撑型的温差发电结构，用于解决温差发电器发电效率低、加工工艺复杂、加工成本高、结构刚性且质量大的问题。
[0006]本实用新型采用的技术方案是:
[0007]本实用新型从下而上依次粘接有绝缘层、下底面粘有下层柔性导线的下层纺织层、柔性薄膜基底层和上底面粘有上层柔性导线的上层纺织层。
[0008]所述的柔性薄膜基底层上面等距分布有NXN偶数个通孔，每行间通孔内均填满有相间排布的P型热电臂和N型热电臂，上层纺织层和下层纺织层分别与P型热电臂和N型热电臂的上下端粘结成一体，使下层纺织层中的下层柔性导线与P型热电臂和下一个相邻的N型热电臂下端导通，使上层纺织层中的上层柔性导线与N型热电臂和下一个相邻的P型热电臂上端导通，每一行边缘的P型热电臂和每一行边缘的N型热电臂分别用导线串接后引出。
[0009]所述柔性薄膜基底层材料为PDMS。
[0010]所述绝缘层，下层纺织层，柔性薄膜基底层和上层纺织层尺寸均相同。
[0011]本实用新型具有的有益效果是:
[0012]I)热电臂的上、下端面均包裹了粘有柔性导线的纺织层，纺织层具有很好的韧性，能支撑热电臂，对比其它材料如陶瓷和铝板作为支撑层，减少了结构重量，同时减少在支撑层的热量损失。
[0013]2)采用在纺织层外表面粘结柔性导线的方式作为电连接层，加工电连接层的工艺相对简单。
[0014]3)采用类似PDMS这种材料作为基底层材料，因为其具有低热导率且有柔性，能减少因空气对流和热传导带来的热量损失，提高能量利用率。
[0015]4)加工成本低、制造工艺简单，有利于大批量生产。
[0016]5)稳定可靠、质量小、抗冲击性能好，如佩戴在人体表面，更为舒适。
[0017]6)具有高度柔性，能很好的贴合曲面热源，应用范围更为宽广，适用各种形式的热源。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型整体结构爆炸示意图。
[0019]图2是本实用新型整体结构等轴侧视图。
[0020]图3是本实用新型柔性薄膜基底层等轴侧视图。
[0021]图4是图2的俯视图。
[0022]图5是图4的B-B剖面视图。
[0023]图中:1、上层柔性导线，2、上层纺织层，3、P型热电臂，4、N型热电臂，5、柔性薄膜基底，6、下层柔性导线，7、下层纺织层，8、绝缘层。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0025]如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型包括从下而上依次粘接有绝缘层8、下底面粘有下层柔性导线6的下层纺织层7、柔性薄膜基底层5和上底面粘有上层柔性导线I的上层纺织层2。
[0026]所述的柔性薄膜基底层5上面等距分布有NXN偶数个通孔(图2中为2X2)，每行通孔内均填满有相间排布的P型热电臂3和N型热电臂4，每行排列均相同。上层纺织层2和下层纺织层7分别与P型热电臂4和N型热电臂5的上下端粘结成一体，使下层纺织层7中的下层柔性导线6与P型热电臂3和下一个相邻的N型热电臂4下端导通；使上层纺织层2中的上层柔性导线I与N型热电臂4和下一个相邻的P型热电臂3上端导通，每一行边缘的P型热电臂3和每一行边缘的N型热电臂4分别用导线串接后引出，由于图中为2X2个通孔，所以下层柔性导线6将P型热电臂3和相邻的N性热电臂4下端导通，上层导线直接将边缘P型热电臂3和N型热电臂4分别各自串接后引出，构成一种柔性自支撑型温差发电结构。
[0027]将上层柔性导线I的引出端与外部连接，形成热电回路。将该结构下端的绝缘层8贴合热源表面，即可利用热源温度和环境温度的梯度进行发电。
[0028]所述下层柔性导线6和上层柔性导线I分别包裹在热电臂的上下端面内，三者粘结在一起，上、下纺织层起到支撑热电臂的作用。
[0029]所述柔性薄膜基底层5材料为PDMS。
[0030]所述绝缘层8，下层纺织层7，柔性薄膜基底层5和上层纺织层2尺寸均相同。
[0031]本实用新型的工作原理如下:
[0032]根据塞贝克效应，在P型热电臂及N型热电臂组成的闭合回路中，当热电臂两端存在温度差时，两端就会产生