JP2021022712A - 熱電モジュール及び熱電モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<熱電モジュール>
図1は、本実施形態に係る熱電モジュール1を示す斜視図である。図1に示すように、熱電モジュール1は、一対の基板71及び基板72と、一対の電極11及び電極12と、電極11と電極12との間に配置される熱電素子21及び熱電素子22とを備える。
図4は、本実施形態に係る電極11を模式的に示す図である。図4に示すように、電極11は、異なる材料により構成されてもよい。
図5は、本実施形態に係る熱電モジュール1の製造方法を示すフローチャートである。本実施形態において、熱電モジュール1は、酸素濃度が十分に低減された酸素フリー雰囲気において溶射により製造される。
以上説明したように、本実施形態によれば、半田又はろう材からなる接合層が省略される。熱電素子21と電極11とは、アンカ層30及び応力緩和層40を介して接合される。接合層が省略されるので、接合層の成分が熱電素子21に拡散したり、接合層に起因して電極11が腐食したりすることが発生しない。そのため、熱電モジュール1の性能の低下が抑制される。
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Claims (12)
- 一対の電極の間に配置される熱電素子と、
前記電極と前記熱電素子との間に配置され前記熱電素子に接続されるアンカ層と、を備える、
熱電モジュール。 - 前記熱電素子は、マンガンケイ化物系化合物(Mn−Si)、マグネシウムケイ化物系化合物(Mg−Si−Sn)、スクッテルダイト系化合物(Co−Sb)、ハーフホイスラ系化合物(Zr−Ni−Sn)、及びビスマステルル系化合物(Bi−Te)の少なくとも一つを含む、
請求項1に記載の熱電モジュール。 - 前記電極は、アルミニウム(Al)又はアルミニウムを含む合金からなる第1電極層と、銅(Cu)又は銅を含む合金からなる第2電極層とを含む、
請求項1又は請求項2に記載の熱電モジュール。 - 前記アンカ層は、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、又はチタン(Ti)からなる、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱電モジュール。 - 前記熱電素子と前記アンカ層との引張強度は、60[kgf/cm2]以上である、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱電モジュール。 - 前記アンカ層と前記電極との間に配置される応力緩和層を備える、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の熱電モジュール。 - 前記応力緩和層は、前記アンカ層よりも軟らかい、
請求項6に記載の熱電モジュール。 - 前記応力緩和層は、銅(Cu)、銅を含む合金、アルミニウム(Al)、アルミニウムを含む合金、ニッケル(Ni)、又はニッケルを含む合金からなる、
請求項6又は請求項7に記載の熱電モジュール。 - 前記アンカ層と前記応力緩和層との引張強度は、60[kgf/cm2]以上である、
請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の熱電モジュール。 - 前記応力緩和層と前記電極との間に配置される共晶層を備える、
請求項6から請求項9のいずれか一項に記載の熱電モジュール。 - 前記応力緩和層と前記電極との引張強度は、60[kgf/cm2]以上である、
請求項6から請求項10のいずれか一項に記載の熱電モジュール。 - 酸素フリー雰囲気において、溶射により熱電素子にアンカ層を形成する工程と、
前記アンカ層に応力緩和層を形成する工程と、
前記応力緩和層に電極を形成する工程と、を含む、
熱電モジュールの製造方法。
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