KR102325086B1 - Stretchable thermoelectric elements with high thermoelectric efficiency and manufacturing method thereof - Google Patents

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손정곤
김희숙
이상수
조현
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한국과학기술연구원
서울대학교산학협력단
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Abstract

열전 효과를 갖는 신축성 열전소자는, 열원에 접촉하는 신축성 있는 기판, 상기 기판 상부에 형성되는 복수의 전극 및 상기 기판 상부의 복수의 전극 각각의 일 단 및 타 단에 부착되는 복수의 열전 소재를 포함하고, 상기 기판은 내부에 열전도성 물질로 구성된 복수의 열전달 구조를 포함하고, 상기 복수의 열전 소재는 일 단은 상기 기판의 전극에 접촉하고 타 단은 상기 기판이 접촉하는 열원으로부터 멀어지는 방향으로 배치되어, 열원과의 온도 차이로 인해 전류가 흐른다.A stretchable thermoelectric element having a thermoelectric effect includes a stretchable substrate in contact with a heat source, a plurality of electrodes formed on the substrate, and a plurality of thermoelectric materials attached to one end and the other end of each of the plurality of electrodes on the substrate and the substrate includes a plurality of heat transfer structures made of a thermally conductive material therein, and the plurality of thermoelectric materials have one end in contact with the electrode of the substrate and the other end disposed in a direction away from the heat source in contact with the substrate and current flows due to the temperature difference with the heat source.

Description

열전 효율이 높은 신축성 열전소자 및 그 제조방법{STRETCHABLE THERMOELECTRIC ELEMENTS WITH HIGH THERMOELECTRIC EFFICIENCY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Stretchable thermoelectric element with high thermoelectric efficiency and manufacturing method thereof

본 발명은 열전 효율이 높은 신축성 열전소자 및 그 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신축성 소재의 기판에 선택적 열전달 구조를 형성하여 열전 효율을 높인 신축성 열전소자 및 이와 같은 열전소자를 제작하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stretchable thermoelectric element with high thermoelectric efficiency and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a stretchable thermoelectric element having improved thermoelectric efficiency by forming a selective heat transfer structure on a substrate of a stretchable material, and a method for manufacturing such a thermoelectric element it's about

열전소자(thermoelectric element)는 열과 전기의 상호 작용으로 나타나는 효과를 이용한 소자를 말한다. 열전 소재에 전류를 흘려주면 그 양단 사이에 온도 구배가 발생하는 효과를 펠티어 효과(Peltier effect)라 하고, 역으로 열전 소재의 양단에 온도 차이가 있을 때 전기가 발생하는 효과를 제벡 효과(Seebeck effect)라 한다. A thermoelectric element refers to an element that utilizes an effect that appears as a result of the interaction of heat and electricity. The effect that a temperature gradient occurs between the ends of a thermoelectric material when current flows through it is called the Peltier effect, and the effect of generating electricity when there is a temperature difference between the ends of the thermoelectric material is called the Seebeck effect. ) is called

제벡 효과를 이용하면, 컴퓨터나 자동차 엔진부, 산업용 공장 등에서 발생한 열을 전기 에너지로 변환할 수 있다. 이러한 제벡 효과를 이용한 열전발전은 신재생 에너지원으로 활용될 수 있다. By using the Seebeck effect, heat generated from a computer, an automobile engine unit, an industrial plant, etc. can be converted into electrical energy. Thermoelectric power generation using the Seebeck effect can be used as a renewable energy source.

기존의 열전모듈은 부피가 크고 무거우며 굴곡이 없는 형태를 가지는 열원에서만 에너지 수득이 가능한 단점이 있었다. 최근에는 신체를 포함한 다양한 형태를 가지는 열원을 활용하기 위해 유연한 열전 소재 및 플랫폼(기판)에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 위한 신축성이 있는 플랫폼에 대한 논의가 활발하게 진행되고 있다. The conventional thermoelectric module has a disadvantage in that it is possible to obtain energy only from a heat source that is bulky, heavy, and has a shape without bending. Recently, interest in flexible thermoelectric materials and platforms (substrates) to utilize heat sources having various shapes including the body is increasing, and for this purpose, discussions on flexible platforms are being actively conducted.

신체를 포함한 다양한 형태를 가지는 열원을 활용하기 위해서는 유연한 플랫폼이 필수적이다. 무기 플랫폼의 경우 열전 특성은 뛰어나지만 딱딱하고 부러지기 쉽다는 단점이 있어 유연 및 웨어러블 소자에 활용하기 어렵다. 유연한 유기 열전 소재가 웨어러블 열전 소재로 각광받고 있지만, 낮은 성능으로 인해 활용도가 떨어지는 문제가 있다. A flexible platform is essential to utilize heat sources having various shapes including the body. In the case of a weapon platform, although it has excellent thermoelectric properties, it has the disadvantage of being hard and brittle, so it is difficult to use it for flexible and wearable devices. Although flexible organic thermoelectric materials are in the spotlight as wearable thermoelectric materials, they have a problem of poor utilization due to their low performance.

이에 따라, 유연 플랫폼 상에 무기 열전 소재를 집적화하는 연구가 진행되고 있다. 특히, 신축성 플랫폼은 기계적으로 유연하고 신축성이 좋은 특성을 가지고 있으나, 신축성 플랫폼 상에 일반적으로 두꺼운 금속 플레이트 전극을 사용하면 신축성이 떨어진다. 또한, 플라스틱이나 PDMS와 같은 신축성 플랫폼은 열전달 능력이 좋지 못해 계면에서 열손실이 크다는 문제가 있다. Accordingly, research on integrating inorganic thermoelectric materials on flexible platforms is being conducted. In particular, the stretchable platform is mechanically flexible and has good stretchability, but when a thick metal plate electrode is generally used on the stretchable platform, the stretchability is poor. In addition, a flexible platform such as plastic or PDMS has a problem in that heat loss at the interface is large due to poor heat transfer ability.

Suarez, F. et al., “Flexible thermoelectric generator using bulk legs and liquid metal interconnects for wearable electronics”, Applied Energy 202, 736-745(2017). Suarez, F. et al., “Flexible thermoelectric generator using bulk legs and liquid metal interconnects for wearable electronics”, Applied Energy 202, 736-745 (2017).

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 신축성 기판 상에 두꺼운 금속 전극 대신 전도성 물질 입자를 임베딩(embedding)하여 전극으로 형성하고, 기판 내부에 선택적 열전달 구조를 형성함으로써, 유연성을 넘어 신축성까지 확보하여 열전 효율을 높인 신축성 열전소자 및 그 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and by embedding conductive material particles instead of a thick metal electrode on a stretchable substrate to form an electrode, and forming a selective heat transfer structure inside the substrate, flexibility An object of the present invention is to provide a stretchable thermoelectric element having improved thermoelectric efficiency by securing elasticity beyond the above and a method for manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 볼 발명의 일 측면에 따르면 열전 효과를 갖는 신축성 열전소자로서, 열원에 접촉하는 신축성 있는 기판, 상기 기판 상부에 형성되는 복수의 전극 및 상기 기판 상부의 복수의 전극 각각의 일 단 및 타 단에 부착되는 복수의 열전 소재를 포함하고, 상기 기판은 내부에 열전도성 물질로 구성된 복수의 열전달 구조를 포함하고, 상기 복수의 열전 소재는 일 단은 상기 기판의 전극에 접촉하고 타 단은 상기 기판이 접촉하는 열원으로부터 멀어지는 방향으로 배치되어, 열원과의 온도 차이로 인해 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는, 열전소자가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the invention of the ball, as a stretchable thermoelectric element having a thermoelectric effect, a stretchable substrate in contact with a heat source, a plurality of electrodes formed on the substrate, and a plurality of electrodes on the substrate, respectively a plurality of thermoelectric materials attached to one end and the other end, wherein the substrate includes a plurality of heat transfer structures made of a thermally conductive material therein, and the plurality of thermoelectric materials have one end in contact with the electrode of the substrate, The other end is disposed in a direction away from the heat source in contact with the substrate, and a current flows due to a temperature difference with the heat source, a thermoelectric element is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 인체에 착용되는 경우, 상기 복수의 전극 각각은 상기 기판 상부에서 상기 기판 내에 임베딩되는 전도성 물질로 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when worn on the human body, each of the plurality of electrodes may be formed of a conductive material embedded in the substrate on the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 전극 각각은 상기 기판 상부에서 상기 기판 내에 임베딩되는 은나노와이어(AgNW) ), 금 나노와이어, 구리 나노와이어, CNT 및 그래핀 중 하나 이상으로 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the plurality of electrodes may be composed of one or more of silver nanowires (AgNW), gold nanowires, copper nanowires, CNTs, and graphene embedded in the substrate on the upper portion of the substrate. have.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열전 소재는 Bi-Te 화합물, Bi-Se 화합물 또는 Sb-Te 화합물 기반으로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the thermoelectric material may be based on a Bi-Te compound, a Bi-Se compound, or an Sb-Te compound.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판은 PDMS, PU, SEBS 또는 PE로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the substrate may be made of PDMS, PU, SEBS or PE.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 열전달 구조 각각은 상기 복수의 열전 소재 각각에 대응하는 위치에서 상기 기판 내부에 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the plurality of heat transfer structures may be formed in the substrate at a position corresponding to each of the plurality of thermoelectric materials.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 열전달 구조는 Ag-Ni 입자, Ni 입자, Fe 입자 및 Ag-Fe 입자 중 하나 이상으로 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plurality of heat transfer structures may include one or more of Ag-Ni particles, Ni particles, Fe particles, and Ag-Fe particles.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 열전 소재 위에 부착되고, 상기 복수의 열전 소재 각각에 대응하는 위치에서 복수의 열전달 구조가 형성된 신축성 있는 기판을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a flexible substrate attached on the plurality of thermoelectric materials and having a plurality of heat transfer structures formed at positions corresponding to the plurality of thermoelectric materials, respectively, may be further included.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 열전 소재의 위와 아래에 위치하는 기판 사이의 나머지 부분을 PDMS로 채워 경화시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the remaining portions between the substrates positioned above and below the plurality of thermoelectric materials may be filled with PDMS to be cured.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기와 같은 열전소자의 제조방법으로서, 열전도성 물질을 포함하는 상기 기판 상부에서 상기 기판 내에 전도성 물질을 임베딩하여 상기 복수의 전극을 형성하는 단계, 상기 기판에 자기장을 형성하여 상기 기판 내부에 상기 열전도성 물질을 정렬시켜 상기 복수의 열전달 구조를 형성하는 단계, 상기 복수의 전극이 형성된 기판을 경화시키는 단계, 상기 복수의 전극 위에 전도성 접합 수단을 도포하는 단계, 상기 전도성 접합 수단에 상기 복수의 열전 소재 각각의 일 단을 부착하는 단계 및 상기 복수의 열전 소재 위에 복수의 전극 위에 전도성 접합 수단이 도포된 기판을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열전소자의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing the thermoelectric element as described above, comprising: embedding a conductive material in the substrate on the substrate including a thermally conductive material to form the plurality of electrodes; aligning the thermally conductive material within the substrate to form the plurality of heat transfer structures, curing the substrate on which the plurality of electrodes are formed, applying a conductive bonding means on the plurality of electrodes, the Attaching one end of each of the plurality of thermoelectric materials to a conductive bonding means, and attaching a substrate coated with a conductive bonding means on a plurality of electrodes on the plurality of thermoelectric materials. A manufacturing method is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전도성 접합 수단은 전도성 에폭시일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the conductive bonding means may be a conductive epoxy.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 열전달 구조를 형성하는 단계는, 상기 기판의 위와 아래에 자석을 부착하고 상기 복수의 열전 소재 각각에 대응하는 위치에 변조기를 위치시켜 상기 복수의 열전 소재 각각에 대응하는 위치에 상기 열전도성 물질을 정렬시켜 상기 복수의 열전달 구조를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the forming of the plurality of heat transfer structures may include attaching magnets above and below the substrate and positioning a modulator at positions corresponding to each of the plurality of thermoelectric materials to place the plurality of thermoelectric materials. and forming the plurality of heat transfer structures by aligning the thermally conductive material at positions corresponding to each other.

본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 신축성 기판 상에 선택적 열전달 구조를 적용하여 열전 소재로만 열전달 효율을 극대화한 열전소자를 제공한다. 이러한 선택적 열전달 구조는 신축성 기판을 경화시키기 전에 자성 등을 이용하여 정렬하는 방법으로 손쉽게 제작이 가능하다. 또한, 신축성 기판 내에 두꺼운 금속 전극 대신 신축성을 저해하지 않으면서 전도성 높은 입자 재료를 임베딩함으로써, 열전소자의 유연성뿐만 아니라 신축성을 높일 수 있다. 이와 같은 신축성 열전소자는 신체를 포함한 다양한 형태를 가지는 열원에 기존의 굽힘을 넘어 늘어날 수 있는 소재로 등각 접촉(conformal contact)이 가능하도록 하고, 열원으로부터 열에너지를 수득하여 웨어러블 센서 등을 구동시키는 에너지원으로써 사용될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, there is provided a thermoelectric device that maximizes heat transfer efficiency using only a thermoelectric material by applying a selective heat transfer structure on a stretchable substrate. Such a selective heat transfer structure can be easily manufactured by aligning the stretchable substrate using magnetism or the like before curing it. In addition, by embedding a high-conductivity particle material without impairing elasticity instead of a thick metal electrode in the stretchable substrate, flexibility as well as stretchability of the thermoelectric element can be increased. Such a stretchable thermoelectric element is a material that can be stretched beyond conventional bending to a heat source having various shapes, including the body, and enables conformal contact, and obtains thermal energy from the heat source to drive the wearable sensor. can be used as

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신축성 열전소자의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축성 열전소자의 단면도를 도시한다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소재에 대한 선택적 열전달 구조를 갖는 신축성 기판의 단면도 및 열전달 구조의 확대도를 각각 도시한다.
도 4a 내지 4h는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축성 열전소자의 제작과정을 도시한다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 열전달 구조의 유무에 따라 열원과의 온도차가 10K인 경우 열전 소재의 양 단에서 온도 변화 그래프를 각각 도시한다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 열전달 구조의 유무에 따라 열원과의 온도차가 10K인 경우 열전소자에서 발생되는 전기 전위(electric potential) 그래프를 각각 도시한다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 열전달 구조의 유무에 따라 열원과의 온도차가 10K, 20K, 30K, 40K인 경우 열전소자의 출력 변화 그래프를 각각 도시한다.1 shows a schematic diagram of a stretchable thermoelectric element according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a stretchable thermoelectric element according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are respectively a cross-sectional view and an enlarged view of a heat transfer structure of a stretchable substrate having a selective heat transfer structure for a thermoelectric material according to an embodiment of the present invention.
4A to 4H illustrate a manufacturing process of a stretchable thermoelectric element according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B respectively show graphs of temperature change at both ends of the thermoelectric material when the temperature difference with the heat source is 10K depending on the presence or absence of the selective heat transfer structure according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B respectively show graphs of electric potentials generated in the thermoelectric element when the temperature difference with the heat source is 10K depending on the presence or absence of the selective heat transfer structure according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B respectively show graphs of output change of the thermoelectric element when the temperature difference with the heat source is 10K, 20K, 30K, and 40K according to the presence or absence of the selective heat transfer structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it can be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다.In describing the present invention, terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The above terms may be used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

“및/또는”이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다. The term “and/or” may include a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 결합되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly coupled" to another element, it may be understood that there is no other element in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특정들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and one or more other specific It may be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary may be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, it is interpreted in an ideal or excessively formal meaning. it may not be

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신축성 기판 내에 선택적 열전달 구조를 갖도록 구성되어 열전 효율이 높은 신축성 열전소자 및 그 제작방법을 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용은 제한되지 않는다.Hereinafter, a stretchable thermoelectric device configured to have a selective heat transfer structure in a stretchable substrate and having high thermoelectric efficiency and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is described as one embodiment, the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited thereby.

최근 다양한 형태를 가지는 열원을 활용하기 위한 유연한 열전 소재 및 플랫폼에 대한 요구가 높아지고 있다. 특히, 신체에 착용하는 웨어러블 센서 등을 구동시키는 에너지원으로 활용될 수 있는 유연 열전 모듈 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Recently, there is an increasing demand for flexible thermoelectric materials and platforms to utilize heat sources having various shapes. In particular, research on a flexible thermoelectric module device that can be used as an energy source for driving a wearable sensor worn on the body, etc. is being actively conducted.

무기 열전 소재의 경우 열전 특성은 뛰어나지만, 딱딱하고 부러지기 쉽고 인체에 유해한 경우가 있어 웨어러블 응용에 활용하기 어려운 면이 있다. 반면, 유기 열전 소재는 기계적으로 유연한 특성을 가지고 있어 웨어러블 열전 모듈 소재로 각광을 받고 있지만, 상대적으로 열전 성능이 낮아 활용도가 떨어지는 문제가 있다. In the case of inorganic thermoelectric materials, although they have excellent thermoelectric properties, they are difficult to use in wearable applications because they are hard, brittle, and harmful to the human body. On the other hand, organic thermoelectric materials have attracted attention as wearable thermoelectric module materials due to their mechanically flexible characteristics, but have a problem of poor utilization due to their relatively low thermoelectric performance.

이에 따라, 유연 플랫폼 상에 무기 열전 소재를 집적화하는 연구가 진행되고 있지만 두꺼운 금속 플레이트 전극을 사용하여 신축성을 감소시킬 뿐만 아니라, 플라스틱이나 PDMS와 같은 신축성 플랫폼은 열전달 능력이 좋지 못해 계면에서 열손실이 크다는 단점도 있다. 이 때문에, 신축성 열전소자를 위해 신축성 있는 기판에 전극을 형성하고 기판 내부에 열전 소재로 선택적으로 열 전달할 수 있는 구조를 향상하여 열전 효율을 높이는 방안을 제안하고자 한다. Accordingly, research is being conducted to integrate inorganic thermoelectric materials on flexible platforms, but not only reduce elasticity by using thick metal plate electrodes, but also stretch platforms such as plastics or PDMS have poor heat transfer ability, which leads to heat loss at the interface. There is also a big downside. For this reason, it is intended to propose a method for increasing thermoelectric efficiency by forming an electrode on a stretchable substrate for a stretchable thermoelectric device and improving a structure capable of selectively transferring heat to a thermoelectric material inside the substrate.

이러한 열전 효율이 높은 신축성 열전소자 및 그 제조방법이 이하 도면들을 참조하여 설명된다. A stretchable thermoelectric device having high thermoelectric efficiency and a manufacturing method thereof will be described below with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신축성 열전소자(100)의 개략도를 도시한다. 1 shows a schematic diagram of a stretchable thermoelectric element 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 열전소자(100)는 신축성 있는 기판(110) 상에 열전 물질을 이용하여 제작된 복수의 열전 소재(120)를 배치하고, 열전 소재(120)의 상부에도 신축성 있는 기판(110)을 덮는 구조이다. 이 때, 열전 소재(120)의 상부 및 하부 기판(110) 상부에는 열전 소재(120) 사이를 연결하는 전극층(111)이 형성된다. Referring to FIG. 1 , the thermoelectric element 100 arranges a plurality of thermoelectric materials 120 made of a thermoelectric material on a stretchable substrate 110 , and also on a stretchable substrate ( 120 ) on the thermoelectric material ( 120 ). 110) is a structure that covers In this case, the electrode layer 111 connecting the thermoelectric material 120 is formed on the upper and lower substrate 110 of the thermoelectric material 120 .

본 발명의 일 실시 예에 따라, 기판(110)은 신축성 있는 소재로 인체에 유해하지 않는 소재가 바람직하며, 예를 들어 PDMS, PU, SEBS 또는 PE 등과 같은 다양한 신축성 소재로 이루어질 수 있다. 열전 소재(120)의 상부에 놓인 기판(110)과 열전 소재(120)의 하부에 놓인 기판(110)은 후술하는 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같은 단면 구조를 동일하게 가지도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상부 및 하부 기판(110) 양면 어느 면이라도 열원에 부착될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 열전 소재(120)의 상부에 놓인 기판은 열전 소재(120)의 하부에 놓인 기판(110)과 달리 선택적 열전달 구조(113) 없이 신축성 기판에 전도성 물질 전극이 임베딩된 구조를 가지도록 설계될 수는 있다. 열전 효율을 더욱 높이기 위해, 전 소재(120)의 상부에 놓인 기판(110)과 열전 소재(120)의 하부에 놓인 기판(110)은 후술하는 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같은 단면 구조를 동일하게 가지는 것이 바람직하다. 이러한 선택적 열전달 구조(113)의 성능은, 후술하는 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이 상부 및 하부 기판(110)에 선택적 열전달 구조(113)를 모두 가지는 경우와 모두 가지지 않는 경우 열원으로부터 온도 변화 그래프를 참조하면 더욱 명확하게 이해될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the substrate 110 is preferably a material that is not harmful to the human body as a stretchable material, and may be made of various stretchable materials such as PDMS, PU, SEBS or PE. The substrate 110 placed on the thermoelectric material 120 and the substrate 110 placed on the lower portion of the thermoelectric material 120 may be configured to have the same cross-sectional structure as shown in FIGS. 3A to 3C , which will be described later. . In this case, both surfaces of the upper and lower substrate 110 may be attached to the heat source. According to another embodiment, the substrate placed on the thermoelectric material 120 has a structure in which the conductive material electrode is embedded in the stretchable substrate without the selective heat transfer structure 113 unlike the substrate 110 placed under the thermoelectric material 120 . It may be designed to have In order to further increase the thermoelectric efficiency, the substrate 110 placed on the upper portion of the entire material 120 and the substrate 110 placed on the lower portion of the thermoelectric material 120 have the same cross-sectional structure as shown in FIGS. 3A to 3C, which will be described later. It is preferable to have The performance of the selective heat transfer structure 113 is, as shown in FIGS. 5A and 5B to be described later, a graph of a temperature change from a heat source when both the selective heat transfer structure 113 is provided on the upper and lower substrate 110 and when both the selective heat transfer structure 113 is not. can be understood more clearly.

도 1에 도시된 바와 같이, 열전 소재(120)는 열원(10) 접촉하는 기판(110) 상에 일 단면이 접하고, 타 단면은 열원(10)에서 멀어지는 방향으로 기판(110)에 수직으로 세워진 상태이므로 온도 차를 쉽게 확보할 수 있다. 열전 소재(120)는 예를 들어 Bi-Te 화합물, Bi-Se 화합물 또는 Sb-Te 화합물 등의 반도체로 만들어진 pn 접합을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 열전 소재(120)는 다양한 형태로 제작될 수 있으며, 원기둥, 다각형 기둥 등으로 이루어진 어레이로서 제작될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 열전 소재(120)는 수 mm의 다각형 기둥 형태로 제작되어 소형의 열전소자 제작에 이용될 수 있으며, 예를 들어 열전 소재(120)는 밑면이 가로x세로가 약 1mm x 1mm의 정사각형이고 높이가 약 2mm인 사각기둥 형태로 제작될 수 있다. As shown in FIG. 1 , one end surface of the thermoelectric material 120 is in contact with the substrate 110 in contact with the heat source 10 , and the other end surface is perpendicular to the substrate 110 in a direction away from the heat source 10 . Because it is a state, the temperature difference can be easily secured. The thermoelectric material 120 may use, for example, a pn junction made of a semiconductor such as a Bi-Te compound, a Bi-Se compound, or an Sb-Te compound, but is not limited thereto. The thermoelectric material 120 may be manufactured in various shapes, and may be manufactured as an array formed of a cylinder, a polygonal pillar, or the like. According to an embodiment of the present invention, the thermoelectric material 120 is manufactured in the form of a polygonal column of several mm and can be used to manufacture a small thermoelectric element. It can be manufactured in the form of a square of about 1mm x 1mm and a square pillar with a height of about 2mm.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축성 열전소자(100)의 단면도를 도시한다.2 is a cross-sectional view of the stretchable thermoelectric element 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 온도 차에 따른 전류의 흐름을 위해 기판(110) 상에서 전극층(111)이 패턴화되어 형성되고, 전극층(111)이 복수의 열전 소재(120) 사이에 연결된 형태가 도시된다. Referring to FIG. 2 , the electrode layer 111 is patterned and formed on the substrate 110 for the flow of current according to the temperature difference, and the electrode layer 111 is connected between the plurality of thermoelectric materials 120 . .

본 발명의 일 실시예에 따라, 전극층(111)은 신축성 기판(110) 상부 표면에 임베딩되어 신축성을 저해하지 않는 전도성 물질층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, PDMS 재료 상부에 은나노와이어(AgNW) 입자층을 임베딩하여, 은나노와이어로 이루어진 전극층(111)이 임베딩된 신축성 기판(110)을 제작할 수 있다. 은나노와이어의 전극층(111)은 복수의 열전 소재(120) 사이를 연결하도록 기판(110)에 패터닝될 수 있다. 전극층(111)을 형성하는 전도성 물질은 은나노와이어 외에도 다양한 금속 나노와이어 전도성 물질 입자가 이용될 수 있으며 별다른 제한은 없으나, 금 나노와이어, 구리 나노와이어 등과 CNT(carbon nanotube), 그래핀 등의 전도성 높은 소재가 이용될 수 있으며, 이들 소재를 혼합하여 전극층(111)을 형성할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrode layer 111 may be embedded in the upper surface of the stretchable substrate 110 to be formed of a conductive material layer that does not impair stretchability. For example, by embedding a silver nanowire (AgNW) particle layer on the PDMS material, the stretchable substrate 110 in which the electrode layer 111 made of silver nanowire is embedded may be manufactured. The electrode layer 111 of the silver nanowire may be patterned on the substrate 110 to connect the plurality of thermoelectric materials 120 . As the conductive material forming the electrode layer 111, various metal nanowire conductive material particles may be used in addition to silver nanowires, and there is no particular limitation. A material may be used, and the electrode layer 111 may be formed by mixing these materials.

이하, 은나노와이어 층이 임베딩된 신축성 기판(110)의 구체적인 단면도가 도 3a 내지 3c에 도시된다.Hereinafter, specific cross-sectional views of the stretchable substrate 110 in which the silver nanowire layer is embedded are shown in FIGS. 3A to 3C .

도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소재에 대한 선택적 열전달 구조를 갖는 신축성 기판의 단면도 및 열전달 구조의 확대도를 각각 도시한다.3A to 3C are respectively a cross-sectional view and an enlarged view of a heat transfer structure of a stretchable substrate having a selective heat transfer structure for a thermoelectric material according to an embodiment of the present invention.

종래의 웨어러블 열전소자에 대한 연구는 대부분 100㎛ 이상의 두께를 가지는 플라스틱 기판 등에서 수행되는 것인 대부분이었다. 웨어러블 열전소자의 발전 전력량을 높이기 위해서는 기판이 흡수하는 열손실을 최소화하는 것이 필수적이고, 이를 위해서는 열원 및 열전 소재와의 열저항 매칭을 만족하면서 신체 밀착형으로 제작하는 기술이 필요하다. 열저항의 약 30% 이상이 열원인 피부와 기판 간에서 발생한다. 따라서, 피부와 같은 열원으로부터 기판을 통해 열전 소재로 전달되는 열의 손실을 막기 위한 구조가 필요하다. Most of the research on conventional wearable thermoelectric devices was performed on a plastic substrate having a thickness of 100 μm or more. In order to increase the amount of power generated by the wearable thermoelectric element, it is essential to minimize the heat loss absorbed by the substrate. More than 30% of the thermal resistance occurs between the skin and the substrate, the heat source. Therefore, there is a need for a structure to prevent loss of heat transferred from a heat source such as skin to the thermoelectric material through the substrate.

도 3a를 참조하면, 열전 소재(120)에 대한 선택적 열전달 구조(113)를 가지고, 전극층(111)이 형성된 신축성 기판(110)의 단면도가 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전극층(111)이 복수의 열전 소재(120) 사이를 연결할 수 있도록, 설계된 간격 및 길이로 신축성 재료의 표면에 임베딩되어 패터닝될 수 있다. 여기서, 열전달 구조(113)는 복수의 열전 소재(120) 위치 각각에 대응되는 위치에 형성되도록 하여, 열전 소재(120)로만 선택적으로 열 전달 성능을 높일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 3a에 도시된 바와 같은 구조로 제작된 신축성 기판(110)을 이용하여 제작된 열전소자(100)를 이용한 경우, 후술하는 바와 같이 이러한 열전달 구조(113) 없이 제작된 열전소자 보다 약 160% 향상된 열전성능 결과를 얻을 수 있었다. Referring to FIG. 3A , a cross-sectional view of the stretchable substrate 110 having the selective heat transfer structure 113 with respect to the thermoelectric material 120 and on which the electrode layer 111 is formed is shown. As shown in FIG. 2 , the electrode layer 111 may be embedded and patterned on the surface of the stretchable material at a designed interval and length to connect the plurality of thermoelectric materials 120 . Here, the heat transfer structure 113 is formed at a position corresponding to each of the positions of the plurality of thermoelectric materials 120 , so that only the thermoelectric material 120 can selectively increase heat transfer performance. According to an embodiment of the present invention, in the case of using the thermoelectric element 100 manufactured using the stretchable substrate 110 manufactured with the structure shown in FIG. 3A , as will be described later, without such a heat transfer structure 113 . The thermoelectric performance result was improved by about 160% compared to the manufactured thermoelectric element.

도 3b 및 3c를 참조하면, 본발명의 일 실시예에 따라 열전도성이 높으면서도 자성을 갖는 입자를 기판(110) 내부에 정렬시켜 형성된 선택적 열전달 구조(113)와 선택적 열전달 구조(113)의 확대도(A)가 도시된다. 기판(110)은 열손실을 줄이고 밀착력을 높이기 위해 수십 내지 수백 ㎛의 얇은 두께를 가질 수 있으며, 도 3b 및 3c의 예시에서는 약 120㎛의 두께를 갖는 기판(110) 내부가 도시된다. Referring to FIGS. 3B and 3C , the selective heat transfer structure 113 and the selective heat transfer structure 113 formed by aligning particles having high thermal conductivity and magnetism inside the substrate 110 according to an embodiment of the present invention. Figure (A) is shown. The substrate 110 may have a thin thickness of several tens to hundreds of μm in order to reduce heat loss and increase adhesion, and the inside of the substrate 110 having a thickness of about 120 μm is illustrated in the examples of FIGS. 3B and 3C .

도 3b에 도시된 바와 같이, 전도성 접착 수단(121)(예를 들어, 전도성 에폭시)으로 기판에 부착된 열전 소재(120) 위치에 선택적 열전달 구조(113)가 형성되며, 선택적 열전달 구조(113) 위에 전도성 접착 수단(121)이 도포되는 부위, 즉 열전 소재(120)에 대응하는 위치에 전극층(111)이 형성된 것을 확인할 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 전극층(111)은 이웃하는 열전 소재(120)까지 이어져 형성된다. 기판(110)의 열전달 구조(113)를 형성하는 물질은 열전도성이 좋으면서 자성을 갖는 물질이 사용되는 것이 바람직하며, 예를 들어, 열전달 구조(113)는 Ag-Ni 입자를 섞은 PDMS 혼합물에 은나노와이어 전극층(111)이 임베딩되게 한 후, 경화되기 전에 복수의 열전 소재(120) 위치 각각에 대응되는 위치에서 자기장을 이용해 정렬시켜(예를 들어, 위아래에 자석을 붙여서) 형성될 수 있다. 다른 예로서, 열전달 구조(113)를 형성하는 물질은 Cu-Ni 입자, Ni 입자, Fe 입자, Ag-Fe 입자 등도 사용될 수 있으며, 열전도성이 좋으면서 자성을 갖는 물질이면 다양한 재료가 사용될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 열전도성이 좋으면서 자성을 갖는 Ag-Ni 입자들은 자기장 방향에 따라 도 3c에 도시된 바와 같이 배열되어 전체적으로 열전 소재(120)에 대응되는 위치에 열전달 구조(113)를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 3B , a selective heat transfer structure 113 is formed at the position of the thermoelectric material 120 attached to the substrate with a conductive adhesive means 121 (eg, conductive epoxy), and the selective heat transfer structure 113 is formed. It can be seen that the electrode layer 111 is formed on the portion on which the conductive bonding means 121 is applied, that is, at a position corresponding to the thermoelectric material 120 , and as shown in FIG. 2 , the electrode layer 111 is a neighboring thermoelectric material It is formed by continuing up to (120). The material forming the heat transfer structure 113 of the substrate 110 is preferably a material having good thermal conductivity and magnetism. For example, the heat transfer structure 113 is a PDMS mixture mixed with Ag-Ni particles. After the silver nanowire electrode layer 111 is embedded, it may be formed by aligning it using a magnetic field at a position corresponding to each position of the plurality of thermoelectric materials 120 before curing (eg, by attaching magnets above and below). As another example, Cu-Ni particles, Ni particles, Fe particles, Ag-Fe particles, etc. may be used as the material for forming the heat transfer structure 113 , and various materials may be used as long as the material has good thermal conductivity and magnetism. . As will be described later, Ag-Ni particles having good thermal conductivity and magnetism are arranged as shown in FIG. 3C according to the magnetic field direction to form a heat transfer structure 113 at a position corresponding to the thermoelectric material 120 as a whole. can

상술한 바와 같은 구조의 은나노와이어 전극이 배치되고, Ag-Ni 입자를 이용하여 선택적 열전달 구조가 형성된 신축성 기판을 이용하여 신축성을 가지는 열전소자를 설명하였으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 상술한 다양한 재료로 변형하여 선택적 열전달 구조를 갖는 신축성 열전소자 제작에 이용할 수 있다. A thermoelectric element having stretchability has been described using a stretchable substrate on which a silver nanowire electrode having the above-described structure is disposed and a selective heat transfer structure is formed using Ag-Ni particles, but the present invention is not limited thereto. It can be deformed and used to fabricate a stretchable thermoelectric device having a selective heat transfer structure.

본 발명의 일 실시예에 따라 임베딩된 은나노와이어 전극을 배치하고, Ag-Ni 입자를 이용하여 선택적 열전달 구조가 형성된 신축성 기판(110)을 이용하여 열전소자를 제작하는 과정이 도 4a 내지 4h를 참조하여 설명된다. A process of fabricating a thermoelectric element by disposing an embedded silver nanowire electrode according to an embodiment of the present invention and using the stretchable substrate 110 on which a selective heat transfer structure is formed using Ag-Ni particles is shown in FIGS. 4A to 4H. is explained by

도 4a 내지 4h는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 열전달 구조를 갖는 신축성 열전소자의 제작과정을 도시한다. 즉, 본 발명에서 제안하는 은나노와이어 전극을 신축성 기판 상부 표면에 임베딩되게 하고 전극의 배치 형태에 따른 열전 소재의 위치에 따라 선택적 열 전달 구조를 형성하고, 열전 소재를 수직으로 배치하여 일 단은 열원에 부착되고 타 단은 열원으로부터 멀어지는 구조를 갖는 신축성 열전소자의 제작과정이 도시된다. 4A to 4H illustrate a manufacturing process of a stretchable thermoelectric device having a selective heat transfer structure according to an embodiment of the present invention. That is, the silver nanowire electrode proposed in the present invention is embedded in the upper surface of the stretchable substrate, a selective heat transfer structure is formed according to the position of the thermoelectric material according to the arrangement shape of the electrode, and the thermoelectric material is vertically arranged so that one end is a heat source The manufacturing process of the stretchable thermoelectric element having a structure attached to the pole and the other end away from the heat source is shown.

본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 4a 내지 4h에 따른 선택적 열전달 구조를 갖는 신축성 열전소자의 제작과정은 전자동화 적층 공정 시스템(미도시)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 제어 장치를 중심으로, 제작하고자 하는 열전소자의 크기, 열전 소재의 배치 등에 따라 기판에 전극의 배치를 설계하는 제어 장치와, 이에 따라 스프레이 코팅 장치, 자기장 형성 장치, 에폭시 등의 디스펜서, 열전 소재를 이동시키는 진공 흡입 장치, 지지판 등 다양한 부품을 배치하고 이동시키는 장치를 포함하며, 제어 장치가 제작 설계에 따라 다양한 장치의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치에는 하나 이상의 프로세서(processor)가 포함될 수 있으며, 설계된 데이터 등을 저장할 수 있는 메모리 혹은 외부 저장 장치를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the manufacturing process of the stretchable thermoelectric device having the selective heat transfer structure shown in FIGS. 4A to 4H may be performed by a fully automated lamination process system (not shown). That is, a control device that designs the arrangement of electrodes on the substrate according to the size of the thermoelectric element to be manufactured, the arrangement of the thermoelectric material, etc., centering on the control device, and accordingly, a spray coating device, a magnetic field forming device, a dispenser such as an epoxy, and a thermoelectric device It includes a device for arranging and moving various parts such as a vacuum suction device for moving a material and a support plate, and the control device may control the operation of various devices according to a manufacturing design. For example, the control device may include one or more processors, and may include a memory or an external storage device capable of storing designed data and the like.

도 4a를 참조하면, 먼저 지지 펜(supporting pen)(401)에 전사시킬 모양으로 전극 재료를 준비하는 단계가 도시된다. 예를 들어, 지지 펜(401) 상에 전사시킬 모양에 따라 복수의 개구가 형성된 마스크(403)를 배치하고, 그 위에 은나노와이어(405)를 스프레이 코팅한다. 마스크(403) 위로 은나노와이어(405)를 충분히 골고루 뿌리면, 마스크(403) 제거 시 지지 펜(401) 상에 마스크(403)의 개구 모양에 따라 은나노와이어(405)가 스프레이 코팅된다. 이와 같은 공정을 통해 은나노와이어(405)가 코팅된 지지 펜(401)이 도 4b와 같이 도시된다. Referring to FIG. 4A , first, a step of preparing an electrode material in a shape to be transferred to a supporting pen 401 is illustrated. For example, a mask 403 having a plurality of openings formed according to a shape to be transferred is disposed on the support pen 401 , and silver nanowires 405 are spray coated thereon. When the silver nanowires 405 are sufficiently evenly spread over the mask 403 , the silver nanowires 405 are spray coated on the support pen 401 according to the opening shape of the mask 403 when the mask 403 is removed. A support pen 401 coated with silver nanowires 405 through this process is shown as shown in FIG. 4b.

도 4c를 참조하면, 지지 유리판(411)에 틀을 설치하고, 신축성 있는 기판(407)을 구성할 재료(예를 들어, PDMS 등)를 틀에 부어, 그 상부에 도 4b와 같이 준비된 지지 펜(401)을 이용해 은나노와이어(405)를 임베딩되게 하는 단계가 도시된다. 기판(407)을 구성하는 재료는 경화되기 전 용액 상태로 틀에 부어지며, 여기에 열전도성이 높으면서 자성을 갖는 입자, 예를 들어 Ag-Ni 입자(409)를 포함할 수 있다. Ag-Ni 입자(409)는 기판의 선택적 열전달률을 높이기 위한 것이다. Ag-Ni 입자는 자기장에 의해 정렬시킬 수 있으므로, 선택적 열전달 구조를 생성하기 위해 지지 펜(401) 위와 지지 유리판(411) 아래에 자석을 부착하여 원하는 위치에 Ag-Ni 입자들을 정렬시킬 수 있다. 자기장에 의해 Ag-Ni 입자들을 정렬시켜 선택적인 열전달 구조가 가능하도록 하기 위해 자석은 열원으로부터 열전 소재로 열이 전달되는 경로에만 Ag-Ni 입자들이 정렬되도록 배치될 수 있다. 이와 같이, 은나노와이어(405) 입자가 표면에 임베딩된 후 지지 펜(401)을 제거하고 기판(407)을 경화(예를 들어, 열경화)시키면, 도 4f에 도시된 바와 같이 은나노와이어(405) 전극이 패터닝된 기판(407)을 얻을 수 있다. 기판 내부 구조는 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다. Referring to FIG. 4C , a mold is installed on the support glass plate 411 , and a material (eg, PDMS, etc.) that will constitute the flexible substrate 407 is poured into the mold, and a support pen prepared as shown in FIG. 4B on the top thereof. Steps for embedding silver nanowires 405 using 401 are shown. The material constituting the substrate 407 is poured into a mold in a solution state before being cured, and may include particles having high thermal conductivity and magnetism, for example, Ag-Ni particles 409 . The Ag-Ni particles 409 are for increasing the selective heat transfer rate of the substrate. Since the Ag-Ni particles can be aligned by a magnetic field, a magnet can be attached above the support pen 401 and below the support glass plate 411 to align the Ag-Ni particles in a desired position to create a selective heat transfer structure. In order to align the Ag-Ni particles by a magnetic field to enable a selective heat transfer structure, the magnet may be arranged such that the Ag-Ni particles are aligned only in a path through which heat is transferred from the heat source to the thermoelectric material. In this way, after the silver nanowire 405 particles are embedded on the surface, the support pen 401 is removed and the substrate 407 is cured (eg, thermally cured), as shown in FIG. 4f , the silver nanowire 405 ) electrode patterned substrate 407 can be obtained. The internal structure of the substrate may have a structure as shown in FIGS. 3A to 3C .

도 4d를 참조하면, 구체적으로 Ag-Ni 입자(409)를 자기장에 의해 정렬시키고 경화시키는 단계가 도시된다. 은나노와이어(405) 전극이 열전 소재 사이를 연결하는 구조가 되도록 형성되었으므로, 은나노와이어(405) 전극의 양단에 열전 소재가 부착될 위치에 열전달 구조가 형성되도록 Ag-Ni 입자(409)를 정렬시키기 위한 자기장을 발생시킨다. 이를 위해, 도 4d에 도시된 바와 같이 지지 펜(401) 상부와 지지 유리판(411) 하부에 각각 자석을 부착하고, 열전 소재가 부착될 대응 위치에 변조기(field modulator)를 위치시켜 해당 위치로 자기장을 발생시킨다. 경화되지 않은 PDMS 기판(407) 내에 불규칙하게 분포하는 Ag-Ni 입자(409)는 자성을 띄므로, 자기장에 따라 도 4d와 같이 정렬되어 선택적 열전달 구조를 형성한다. 이후, PDMS 기판(407)을 경화시키면(예를 들어, 열경화) PDMS 기판(407)이 경화되면서 Ag-Ni 입자(409)의 위치가 PDMS 기판(407) 내부에 고정되게 된다. 이 때, PDMS 기판(407)이 경화되는 내내 자기장을 유지하여 Ag-Ni 입자(409)가 흩어지지 않게 할 수 있다. 이와 같이 기판(407) 내에 Ag-Ni 입자(409)를 외부 자기장으로 정렬시키면서 동시에 경화시키는 방법으로, 단일 공정의 임베딩/패터닝/큐어링(single-step embedding/pattering/curing)이 가능하다. 선택적 열전달 구조를 이루는 Ag-Ni 입자(409)의 높은 열전도성으로 인해 열원으로부터 열전 소재로 열전달률을 높일 수 있게 된다. Referring to FIG. 4D , specifically, the step of aligning and curing the Ag-Ni particles 409 by a magnetic field is illustrated. Since the silver nanowire 405 electrode is formed to have a structure connecting the thermoelectric materials, the Ag-Ni particles 409 are aligned to form a heat transfer structure at the positions where the thermoelectric material will be attached to both ends of the silver nanowire 405 electrode. generate a magnetic field for To this end, as shown in FIG. 4D , magnets are attached to the upper portion of the support pen 401 and the lower portion of the support glass plate 411 , respectively, and a modulator is placed at the corresponding position to which the thermoelectric material is to be attached, and the magnetic field is returned to the corresponding position. causes Since the Ag-Ni particles 409 irregularly distributed in the uncured PDMS substrate 407 are magnetic, they are aligned as shown in FIG. 4D according to a magnetic field to form a selective heat transfer structure. Thereafter, when the PDMS substrate 407 is cured (eg, thermally cured), the position of the Ag-Ni particles 409 is fixed inside the PDMS substrate 407 while the PDMS substrate 407 is cured. At this time, the magnetic field is maintained while the PDMS substrate 407 is cured to prevent the Ag-Ni particles 409 from being scattered. In this way, the Ag-Ni particles 409 in the substrate 407 are aligned with an external magnetic field and cured at the same time, and single-step embedding/patterning/curing is possible. Due to the high thermal conductivity of the Ag-Ni particles 409 constituting the selective heat transfer structure, it is possible to increase the heat transfer rate from the heat source to the thermoelectric material.

도 4e를 참조하면, Ag-Ni 입자(409)가 자기장에 의해 정렬되고 경화된 기판(407)에서 지지 펜(401)을 제거하는 단계가 도시된다. 이와 같이, 기판 경화와 지지 펜(401) 제거 후에는 내부에 열전 소재의 위치에 대응하는 복수의 선택적 열전달 구조를 포함하고, 상부에 은나노와이어 전극이 형성된 신축성 기판을 얻을 수 있다. Referring to FIG. 4E , the Ag-Ni particles 409 are aligned by the magnetic field and the step of removing the support pen 401 from the cured substrate 407 is shown. In this way, after curing the substrate and removing the support pen 401 , it is possible to obtain a stretchable substrate including a plurality of selective heat transfer structures corresponding to the positions of the thermoelectric material therein, and having silver nanowire electrodes formed thereon.

도 4f를 참조하면, 은나노와이어(405) 전극이 패터닝되고, 내부에 Ag-Ni 입자(409)가 선택적 열전달 구조가 형성된 경화된 기판(407)에 열전 소재를 접합하기 위한 접합 수단을 도포하는 단계가 도시된다. 은나노와이어(405) 전극이 열전 소재 사이를 연결하는 구조가 되도록 전극 부분에 전도성 접합 수단(413), 예를 들어 전도성 에폭시를 도 4f에 도시된 바와 같이 도포할 수 있다. 도 4f에 도시된 바와 같이 전극의 양 단에 에폭시를 도포하여 해당 부분에 열전 소재를 배치하여야 열전 소재 사이에 전류가 흐를 수 있고, 열전소자가 동작할 수 있다. 기판(407)은 도 3a 및 3b와 같이 선택적 열전달 구조를 가지므로, 에폭시가 도포되는 부분 아래에 열전달 구조가 위치하게 된다. Referring to FIG. 4f, the silver nanowire 405 electrode is patterned, and a bonding means for bonding the thermoelectric material to the cured substrate 407 in which the Ag-Ni particles 409 are formed with a selective heat transfer structure is applied. is shown A conductive bonding means 413, for example, conductive epoxy, may be applied to the electrode portion so that the silver nanowire 405 electrode has a structure connecting the thermoelectric materials, as shown in FIG. 4F . As shown in FIG. 4F , when an epoxy is applied to both ends of an electrode and a thermoelectric material is disposed on the corresponding part, a current can flow between the thermoelectric materials and the thermoelectric element can operate. Since the substrate 407 has a selective heat transfer structure as shown in FIGS. 3A and 3B , the heat transfer structure is located under the portion where the epoxy is applied.

도 4g를 참조하면, 접합 수단(413)이 도포된 기판(407)의 은나노와이어(405) 전극층 위에 열전 소재(415)를 부착하는 단계가 도시된다. 예를 들어, 열전 소재(415)는 진공 흡입 방법으로 열전 소재(415)를 잡고 이동시키는 픽앤플레이스(pick and place) 장비를 통해 전도성 에폭시가 도포된 전극의 양 단에 각각 배치될 수 있다. 기판이 도 3a 및 3b와 같이 선택적 열전달 구조를 가지므로, 에폭시가 도포되어 열전 소재(415)가 부착된 부분 아래에 열전달 구조가 위치하게 되고, 열원으로부터 열전달 구조를 통해 열전 소재(415)로 열전달이 훨씬 효율적으로 이루어질 수 있으며, 열 손실을 획기적으로 줄일 수 있다. Referring to FIG. 4G , a step of attaching the thermoelectric material 415 on the silver nanowire 405 electrode layer of the substrate 407 on which the bonding means 413 is applied is illustrated. For example, the thermoelectric material 415 may be respectively disposed at both ends of the electrode coated with conductive epoxy through a pick and place device that grabs and moves the thermoelectric material 415 by a vacuum suction method. Since the substrate has a selective heat transfer structure as shown in FIGS. 3A and 3B , the epoxy is applied so that the heat transfer structure is located under the portion to which the thermoelectric material 415 is attached, and heat is transferred from the heat source to the thermoelectric material 415 through the heat transfer structure. This can be done much more efficiently, and heat loss can be dramatically reduced.

도 4h를 참조하면, 부착된 열전 소재(415) 위로 다시 신축성 기판(407)을 덮어 열전소자를 완성하는 단계가 도시된다. 예를 들어, 도 3a와 같이 선택적 열전달 구조가 형성된 내부 구조를 갖는 기판(407)에 임베딩된 은나노와이어(405) 전극층의 양단에 전도성 에폭시와 같은 접합 수단을 도포하여, 열전 소재(415) 상부에서 열전 소재(415)가 에폭시 도포 부분에 맞도록 부착한다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 열전소자의 안정적 사용을 위해, 열전 소재(415) 사이의 빈 공간은 다시 PDMS와 같은 신축성 재료(417)로 채운다. 이후, 다시 경화(예를 들어, 열경화) 과정을 거쳐 도 4h와 같은 열전소자 구조를 완성할 수 있다. Referring to FIG. 4H , a step of covering the stretchable substrate 407 over the attached thermoelectric material 415 again to complete the thermoelectric element is illustrated. For example, by applying a bonding means such as conductive epoxy to both ends of the electrode layer of the silver nanowire 405 embedded in the substrate 407 having an internal structure in which a selective heat transfer structure is formed as shown in FIG. The thermoelectric material 415 is attached to fit the epoxy coating part. According to an embodiment of the present invention, in order to stably use the thermoelectric element, the empty space between the thermoelectric materials 415 is again filled with a stretchable material 417 such as PDMS. Thereafter, the thermoelectric device structure as shown in FIG. 4H may be completed through a curing (eg, thermal curing) process again.

도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 열전달 구조의 유무에 따라 열원과의 온도차가 10K인 경우 열전 소재의 양 단에서 온도 변화 그래프를 각각 도시한다.5A and 5B respectively show temperature change graphs at both ends of the thermoelectric material when the temperature difference with the heat source is 10K depending on the presence or absence of the selective heat transfer structure according to an embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소재(120) 상부 및 하부에 선택적 열전달 구조가 없는 PDMS 기판을 부착한 경우 온도 변화가 도시된다. 도 5a에 도시된 바와 같이 열원과의 온도차가 10℃인 경우 실제로 PDMS 기판에 의해 많은 열 손실이 발생하고, 열전 소재(120)의 온도 차이는 5.1℃에 불과하게 된다. 이러한 결과로, 실제 열원과의 온도차는 10℃인데, 열전 소재에는 5.1℃ 온도차만 나게 되어 온도 차이에 의한 열전 효율이 대폭 감소됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5A , a temperature change is shown when a PDMS substrate without a selective heat transfer structure is attached to the upper and lower portions of the thermoelectric material 120 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5A , when the temperature difference with the heat source is 10°C, a lot of heat loss is actually generated by the PDMS substrate, and the temperature difference of the thermoelectric material 120 is only 5.1°C. As a result, the actual temperature difference with the heat source is 10°C, but the thermoelectric material has only a 5.1°C temperature difference, confirming that the thermoelectric efficiency due to the temperature difference is greatly reduced.

반면, 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소재(120) 상부 및 하부에 도 3a와 같은 선택적 열전달 구조가 형성된 PDMS 기판을 부착한 경우 온도 변화가 도시된다. 도 5b에 도시된 바와 같이 열원과의 온도차가 10K인 경우 선택적 열전달 구조를 갖는 PDMS 기판은 급격한 온도 감소 없이 열전 소재(120)에 열을 전달하고, 열전 소재(120)의 온도 차이는 8.6℃로 비교적 큰 손실 없는 온도 차이를 이루게 된다. 이러한 결과로, 실제 열원과의 온도차 10℃와, 열전 소재에는 8.6℃ 온도차가 나게 되어 온도 차이에 의한 열전 효율이 열전달 구조가 없을 때보다 훨씬 개선됨을 확인할 수 있다. On the other hand, referring to FIG. 5B , a temperature change is shown when a PDMS substrate having a selective heat transfer structure as shown in FIG. 3A is attached to the upper and lower portions of the thermoelectric material 120 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5b, when the temperature difference with the heat source is 10K, the PDMS substrate having a selective heat transfer structure transfers heat to the thermoelectric material 120 without a rapid temperature decrease, and the temperature difference of the thermoelectric material 120 is 8.6°C. A temperature difference is achieved without a relatively large loss. As a result, it can be confirmed that the temperature difference between the actual heat source and the heat source is 10°C and the thermoelectric material has a temperature difference of 8.6°C.

결과적으로, 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 열전 소재(120) 상부 및 하부에 선택적 열전달 구조가 형성된 기판을 부착하여 사용하는 경우가 열전달 구조가 없는 기판을 사용하는 경우보다 열손실이 적고 더 많은 온도차를 만들어내는 것을 확인할 수 있다. As a result, as shown in FIGS. 5A and 5B , when a substrate having a selective heat transfer structure formed on the upper and lower portions of the thermoelectric material 120 is attached and used, the heat loss is lower and higher than when a substrate without a heat transfer structure is used. It can be seen that there is a large temperature difference.

도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 열전달 구조의 유무에 따라 열원과의 온도차가 10K인 경우 열전소자에서 발생되는 전기 전위(electric potential) 그래프를 각각 도시한다.6A and 6B respectively show graphs of electric potentials generated in the thermoelectric element when the temperature difference with the heat source is 10K depending on the presence or absence of the selective heat transfer structure according to an embodiment of the present invention.

도 6a 및 6b를 참조하면, 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이 열전 소재(120) 상부 및 하부에 열전달 구조가 없는 기판을 사용하는 경우와 선택적 열전달 구조가 형성된 기판을 부착하여 사용하는 경우 각각 발생되는 전기 전위가 도시된다. 열전 소재(120) 상부 및 하부에 선택적 열전달 구조가 형성된 기판을 부착하여 사용하는 경우가 열전달 구조가 없는 기판을 사용하는 경우보다 온도차가 크므로, 발생되는 전기 전위가 각각 92.8mV, 59.4mV로 측정되었다. 이를 통해, 상부 및 하부에 선택적 열전달 구조가 형성된 기판을 부착하여 사용하는 경우가 열전달 구조가 없는 기판을 사용하는 경우보다 열전 효율이 약 160% 개선되는 것을 확인할 수 있다.6A and 6B, as shown in FIGS. 5A and 5B, when a substrate without a heat transfer structure is used on the upper and lower portions of the thermoelectric material 120, and when a substrate having a selective heat transfer structure is attached and used, respectively. The electrical potential is shown. Since the temperature difference is greater when a substrate having a selective heat transfer structure is attached to the upper and lower portions of the thermoelectric material 120 than when a substrate without a heat transfer structure is used, the generated electric potential is measured to be 92.8 mV and 59.4 mV, respectively. became Through this, it can be confirmed that the thermoelectric efficiency is improved by about 160% in the case of using a substrate having a selective heat transfer structure formed thereon on the upper and lower portions compared to the case of using the substrate without the heat transfer structure.

도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 열전달 구조의 유무에 따라 열원과의 온도차가 10K, 20K, 30K, 40K인 경우 열전소자의 출력 변화 그래프를 각각 도시한다.7A and 7B respectively show graphs of output change of the thermoelectric element when the temperature difference with the heat source is 10K, 20K, 30K, and 40K according to the presence or absence of the selective heat transfer structure according to an embodiment of the present invention.

도 7a를 참조하면, 열전 소재(120) 상부 및 하부에 열전달 구조가 없는 기판을 사용하는 열전소자에서 온도차가 10K, 20K, 30K, 40K인 경우에 따라 발생되는 전류-전압의 출력값의 변화가 도시된다. 도 7b를 참조하면, 열전 소재(120) 상부 및 하부에 열전달 구조가 형성된 기판을 사용하는 열전소자에서 온도차가 10K, 20K, 30K, 40K인 경우에 따라 발생되는 전류-전압의 출력값의 변화가 도시된다.Referring to FIG. 7A , in a thermoelectric element using a substrate having no heat transfer structure on the upper and lower portions of the thermoelectric material 120, the current-voltage output value change is shown when the temperature difference is 10K, 20K, 30K, or 40K. do. Referring to FIG. 7B , in a thermoelectric element using a substrate having a heat transfer structure formed on the upper and lower portions of the thermoelectric material 120, a change in the output value of the current-voltage is shown when the temperature difference is 10K, 20K, 30K, or 40K. do.

도 7a 및 7b에 도시된 바와 같이, 열원과의 온도차가 커질수록 열전 소재(120)에 의해 발생되는 전류-접안의 출력도 커진다. 또한, 도 3a에 도시된 바와 같이 기판의 열전달 구조가 존재하는 경우와 그렇지 않은 경우에 열전소자의 출력값의 차이도 온도 차이에 따라 더욱 커지는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIGS. 7A and 7B , as the temperature difference with the heat source increases, the current generated by the thermoelectric material 120 - the output of the eyepiece also increases. In addition, as shown in FIG. 3A , it can be seen that the difference between the output values of the thermoelectric element in the case in which the heat transfer structure of the substrate is present and in the case in which it does not exist also increases according to the temperature difference.

이와 같이, 본 발명에서 제안하는 열전달 구조의 유무에 따라 열전소자의 열전 효율이 월등히 개선되는 것을 확인할 수 있다. 선택적으로 열전 소재에 열원으로부터의 열에너지를 전달하는 열전달 구조를 포함하는 경우 신축성 기판의 단점이 열전 효율이 낮다는 단점을 극복할 수 있고, 열전 효율이 높은 신축성 열전소자를 구현할 수 있다. 이를 통해, 효율적인 신축성 열전소자를 구현할 뿐 아니라 웨어러블에 적합한 열전소자를 제공할 수 있다.As described above, it can be seen that the thermoelectric efficiency of the thermoelectric element is significantly improved depending on the presence or absence of the heat transfer structure proposed in the present invention. When the thermoelectric material selectively includes a heat transfer structure for transferring thermal energy from a heat source, the disadvantage of the stretchable substrate that the thermoelectric efficiency is low can be overcome, and a stretchable thermoelectric element with high thermoelectric efficiency can be implemented. Through this, it is possible to realize an efficient stretchable thermoelectric element and provide a thermoelectric element suitable for wearables.

상술한 구체적인 실시예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시예들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.In the specific embodiments described above, elements included in the invention are expressed in the singular or plural according to the specific embodiments presented. However, the singular or plural expression is appropriately selected for the situation presented for convenience of description, and the above-described embodiments are not limited to the singular or plural elements, and even if the elements expressed in plural are composed of the singular or , even a component expressed in a singular may be composed of a plural.

한편 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, although specific embodiments have been described in the description of the invention, various modifications are possible without departing from the scope of the technical idea contained in the various embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

Claims (12)

열전소자의 제조방법으로서,
열전도성 물질을 포함하는 기판 상부에서 상기 기판 내에 전도성 물질을 임베딩하여 복수의 전극을 형성하는 단계;
상기 기판에 자기장을 형성하여 상기 기판 내부에 상기 열전도성 물질을 정렬시켜 복수의 열전달 구조를 형성하는 단계;
상기 복수의 전극이 형성된 기판을 경화시키는 단계;
상기 복수의 전극 위에 전도성 접합 수단을 도포하는 단계;
상기 전도성 접합 수단에 복수의 열전 소재 각각의 일 단을 부착하는 단계; 및
상기 복수의 열전 소재 위에 복수의 전극에 전도성 접합 수단이 도포된 기판을 부착하는 단계;를 포함하고,
상기 복수의 열전달 구조를 형성하는 단계는, 상기 기판의 위와 아래에 자석을 부착하고 상기 복수의 열전 소재 각각에 대응하는 위치에 변조기를 위치시켜 상기 복수의 열전 소재 각각에 대응하는 위치에만 상기 열전도성 물질을 정렬시켜 상기 복수의 열전달 구조를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 기판은 유연성 및 신축성을 갖는 PDMS, PU, SEBS 또는 PE로 이루어지고,
상기 복수의 열전달 구조는 Ag-Ni 합금 입자, Cu-Ni 합금 입자, Ni 입자, Fe 입자 및 Ag-Fe 합금 입자 중 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 열전소자의 제조방법. A method for manufacturing a thermoelectric element, comprising:
forming a plurality of electrodes by embedding a conductive material in the substrate on a substrate including a thermally conductive material;
forming a magnetic field in the substrate to align the thermally conductive material in the substrate to form a plurality of heat transfer structures;
curing the substrate on which the plurality of electrodes are formed;
applying a conductive bonding means on the plurality of electrodes;
attaching one end of each of the plurality of thermoelectric materials to the conductive bonding means; and
attaching a substrate coated with a conductive bonding means to a plurality of electrodes on the plurality of thermoelectric materials;
The forming of the plurality of heat transfer structures may include attaching magnets above and below the substrate and positioning a modulator at a position corresponding to each of the plurality of thermoelectric materials so that the thermal conductivity is only performed at positions corresponding to each of the plurality of thermoelectric materials. aligning materials to form the plurality of heat transfer structures;
The substrate is made of PDMS, PU, SEBS or PE having flexibility and elasticity,
The plurality of heat transfer structures are Ag-Ni alloy particles, Cu-Ni alloy particles, Ni particles, Fe particles and Ag-Fe alloy particles, characterized in that composed of at least one of the method of manufacturing a thermoelectric element. 제1항에 있어서,
상기 전도성 접합 수단은 전도성 에폭시인 것을 특징으로 하는, 열전소자의 제조방법.According to claim 1,
The method for manufacturing a thermoelectric element, characterized in that the conductive bonding means is a conductive epoxy. 제1항에 있어서,
상기 복수의 전극 각각은 상기 기판 상부에서 상기 기판 내에 임베딩되는 전도성 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는, 열전소자의 제조방법.According to claim 1,
Each of the plurality of electrodes is a method of manufacturing a thermoelectric element, characterized in that composed of a conductive material embedded in the substrate on the substrate. 제1항에 있어서,
상기 복수의 전극 각각은 상기 기판 상부에서 상기 기판 내에 임베딩되는 은나노와이어(AgNW), 금 나노와이어, 구리 나노와이어, CNT 및 그래핀 중 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 열전소자의 제조방법.According to claim 1,
Each of the plurality of electrodes comprises at least one of silver nanowires (AgNW), gold nanowires, copper nanowires, CNTs, and graphene embedded in the substrate on the upper portion of the substrate, the method of manufacturing a thermoelectric element. 제1항에 있어서,
상기 열전 소재는 Bi-Te 화합물, Bi-Se 화합물 또는 Sb-Te 화합물 기반으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 열전소자의 제조방법.According to claim 1,
The thermoelectric material is a method of manufacturing a thermoelectric element, characterized in that made of a Bi-Te compound, Bi-Se compound or Sb-Te compound based. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 열전 소재 위에 부착되고, 상기 복수의 열전 소재 각각에 대응하는 위치에서 복수의 열전달 구조가 형성된 신축성 있는 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열전소자의 제조방법.According to claim 1,
The method of claim 1, further comprising: a flexible substrate attached on the plurality of thermoelectric materials and having a plurality of heat transfer structures formed thereon at positions corresponding to each of the plurality of thermoelectric materials. 제8항에 있어서,
상기 복수의 열전 소재의 위와 아래에 위치하는 기판 사이의 나머지 부분을 PDMS로 채워 경화시키는 것을 특징으로 하는, 열전소자의 제조방법.
9. The method of claim 8,
The method of manufacturing a thermoelectric element, characterized in that the remaining portion between the substrate positioned above and below the plurality of thermoelectric materials is filled with PDMS and cured.
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