TWI473310B - 薄膜式熱電轉換元件及其製作方法 - Google Patents

薄膜式熱電轉換元件及其製作方法 Download PDF

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    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device

Description

薄膜式熱電轉換元件及其製作方法
本發明係有關於一種熱電轉換元件，特別是關於一種薄膜式熱電轉換元件。
熱電轉換元件(thermoelectric module device)是一種具有熱與電兩種能量互相轉換特性之元件，由於其熱電轉換特性，因此具有致冷/加熱以及發電兩種應用領域。若對熱電轉換元件通電，使元件兩端分別產成吸熱與放熱現象，則可應用在致冷或加熱的技術領域。若使熱電轉換元件兩端分別處於不同溫度，則能令熱電轉換元件輸出直流電，因此可應用於發電技術領域。
請參照第1圖，其繪示一種傳統熱電轉換元件之剖面圖。傳統的熱電轉換元件一般由塊狀之P型熱電材料108、N型熱電材料106、下導電金屬層112、上導電金屬層110、及電絕緣之上基板104和下基板102所構成。如第1圖所示，傳統熱電轉換元件之P型熱電材料108與N型熱電材料106通常為直立式，利用下導電金屬層112和上導電金屬層110將P型熱電材料108和N型熱電材料106連接。以熱電致冷應用為例，輸入之直流電在P型熱電材料108和N型熱電材料106內之流動方向與轉換元件熱傳送方向平行，熱電致冷元件在上下方產生溫差與吸放熱。若以溫差發電為例，熱電轉換元件溫差與熱流方向，同樣與熱電 材料內產生之電流方向平行。此種傳統結構之熱電轉換元件係受限於塊狀熱電材料熱電優值(figure of merit，ZT)特性瓶頸，其效率並不高，通常熱電致冷最大致冷力(cooling capacity)大約只有3~5W/cm2 ，而熱電元件發電效率在冷熱端200℃溫度差異下約為2~3%。欲提高熱電轉換元件效能，將高ZT值熱電材料使用於熱電變換元件中是最直接而有效的方法。
西元1993年時美國麻省理工學院教授Hicks與Dresselhaus等人提出將熱電材料尺度減少至奈米尺度時，熱電優值ZT可能大幅提升。接著於西元2001年，美國RTI研究所Venkatasubramanian等人發現P型Bi2 Te3 /Sb2 Te3 超晶格薄膜ZT值在室溫附近可達到2.4左右，突破了ZT小於1的瓶頸。西元2004年美國Hi-Z公司研究P型B4 C/B9 C與N型Si/SiGe量子層(quantum well)薄膜，並實驗量測估算ZT值可能大於3。根據前述研究結果顯示，薄膜型熱電材料具有高ZT值之優勢，可望突破傳統塊狀材料特性瓶頸。另外，薄膜型熱電材料耗用材料少，易製作微小型熱電轉換元件，無論是在微電子元件冷卻(microcooling)或高效率熱電發電機(thermoelectric generator)領域，其應用潛力將愈來愈高。
然而，此具有潛力的薄膜型熱電材料，直接應用在傳統元件時，卻難以有高性能的表現。請參照第2圖，其繪示一種傳統具有薄膜型熱電轉換元件之裝置的剖面圖。如 第2圖所示，在上基板204和下基板202之間係設置有P型熱電材料薄膜216和N型熱電材料薄膜210，其中P型熱電材料薄膜216和N型熱電材料薄膜210係設置金屬柱206和下導電金屬層212上，上導電金屬層208下。P型熱電材料薄膜216和N型熱電材料薄膜210係藉由上銲料層214與上基板204黏合，金屬柱206則藉由下銲料層218與下基板202黏合。
如第2圖所示，若將熱電薄膜材料216、210直接應用至傳統熱電轉換裝置，雖然薄膜型熱電材料216、210已被初步證實具有提高ZT值之效果，但由於熱電薄膜材料216、210厚度僅約數十奈米至數十微米之間，意即熱電轉換元件的冷熱端之間距相當近，熱端迅速散熱要求極為嚴苛，熱流易回傳而減少溫差與致冷效果。再者，由於熱電薄膜材料216、210厚度甚薄，熱電薄膜材料216、210與金屬層208、212接合界面電阻與熱阻影響因素劇增，焦耳發熱(joule's heating)也會減損熱電轉換元件效率。因此熱電薄膜材料直接導入傳統熱電轉換裝置，實際上並不如預期般有高性能的表現。
根據上述問題，本發明提出一種薄膜式熱電轉換元件，包括一具有中空區域之柱狀結構主體，由複數個環狀之薄膜式熱電轉換單元堆疊而成，其中每一薄膜式熱電轉換單元至少包括複數個環狀排列之熱電薄膜組，及一絕緣 導熱層，分別覆蓋柱狀結構主體之中空區域的內壁和柱狀結構主體的外緣，其中薄膜式熱電轉換元件之冷端或熱端，分別設置於柱狀結構主體之中空區域，或中空區域之柱狀結構主體的外側。
本發明提出一種薄膜式熱電轉換元件之製作方法，包括以下步驟：製作複數個環狀之薄膜式熱電轉換單元，並將薄膜式熱電轉換單元堆疊。於堆疊之薄膜式熱電轉換單元的上側和下側，分別形成一上絕緣層和一下絕緣層，構成一中空區域之柱狀結構主體。形成一電力輸出線和一電力輸入線，連接最上側或最下側之薄膜式熱電轉換單元。形成一絕緣導熱層，分別覆蓋包括中空區域之柱狀結構主體的內壁和中空區域之柱狀結構主體的外壁。
以下以第3A圖～第6圖描述本發明一實施例薄膜式熱電轉換單元300之製作方法。首先，請參照第3A圖和第3B圖，第3B圖係為沿著第3A圖I-I'剖面線之剖面圖。提供一環狀基板302，包括一環狀內緣312及一環狀外緣310。本實施例之環狀基板302需具有絕緣和絕熱之特性，例如低熱傳導之陶瓷材料，如氧化鋯系列、硒化鎢系列等，或是耐熱高分子材料，如聚醯亞胺系列等。於環狀基板302之一表面以例如沉積之製程形成複數個P型熱電薄膜304(thermoelectric thin film elements，TEE)和N型熱電薄膜306。本實施例，P型熱電薄膜304和N型熱電薄膜306 之厚度約為10nm~200μm之間。另外，本實施例P型熱電薄膜304和N型熱電薄膜306之材料係為具有高熱電優值之半導體或半金屬元素或化合物，例如是摻入銻及硒的碲化鉍((BiSb)2 (TeSe)3 )系列、碲化鉛(PbTe)及鉛錫碲(PbSnTe)系列、矽(Si)及矽鍺(SiGe)系列、半-豪斯勒(Half-Heusler)介金屬合金系列(一種強磁性非鐵合金)、金屬矽化物(Silicide)之化合物系列、或二硒化鎢(WSe2 )系列等。再者，熱電薄膜的沉積方式可為濺鍍、熱蒸鍍、電弧離子鍍膜、化學氣相蒸鍍、電鍍及化學鍍等。
以例如沉積之製程形成第一導電層314連接相鄰的P型熱電薄膜304和N型熱電薄膜306，使電性連接之P型熱電薄膜304和N型熱電薄膜306構成一熱電薄膜組308。形成第二導電層316連接相鄰的熱電薄膜組308。本實施例第一導電層314和第二導電層316的材料例如是導電金屬，其可為低電阻之金屬或合金，例如銅(Cu)、鐵(Fe)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、錫(Sn)、銀(Ag)、金(Au)等。如此，如第3A圖和第3B圖所示，環狀基板302之表面上包括沿著環狀排列之熱電薄膜組308，複數個第一導電層314鄰近於環狀內緣312，複數個第二導電層316鄰近於環狀外緣310。第一導電層314電性連接每一熱電薄膜組308中之P型熱電薄膜304和N型熱電薄膜306，第二導電層316則用以電性連接相鄰之兩熱電薄膜組，例如連接每一熱電薄膜組之N型熱電薄膜和相鄰熱電薄膜組之P型熱電薄膜304。如此，完成本實施例一薄膜式熱電轉換單元300之製 作。
接著，如第4圖所示，將複數個薄膜式熱電轉換單元300堆疊，形成一上絕緣層402接合在上側之薄膜式熱電轉換單元300，形成一下絕緣層404接合在下側之薄膜式熱電轉換單元。如此，本實施例將複數個薄膜式熱電轉換單元300堆疊形成中空之柱狀結構主體400，且中空之柱狀結構主體400的上下側係形成有上絕緣層402和下絕緣層404。值得注意的是，上絕緣層402和下絕緣層404均不覆蓋柱狀結構主體400之內緣408中的區域，亦即柱狀結構主體400之中空區域406是貫通的。
後續以第3A圖描述本實施例薄膜式熱電轉換元件電力輸出和輸入線之製作。假設第3A圖之薄膜式熱電轉換單元300係位於上述包括中空區域406之柱狀結構主體400的最下層或最上層，本實施例即是在包括中空區域406之柱狀結構主體400最下層或最上層薄膜式熱電轉換單元300形成電力輸出和輸入線。如第3A圖所示，第一導線318係透過導電層與排列於首位之熱電薄膜組308之P型熱電薄膜304電性連接，第二導線320係透過導電層與排列於最末位之熱電薄膜組308之N型熱電薄膜306電性連接，構成本實施例之電力輸出線320和電力輸入線318。
在形成電力輸出線320和電力輸入線318之製作後，如第5圖所示，形成一絕緣導熱層412，覆蓋中空之柱狀結構的內緣408(亦即中空區域406之內壁)和外緣410，完 成本實施例薄膜式熱電轉換元件之製作。本實施例之絕緣導熱層412可為陶瓷材料，例如氧化鋁系列、氮化鋁系列、氮化硼系列等，或表面鍍著氮化鋁或鑽石膜或其它等絕緣導熱材料之金屬，金屬例如可為鋁、銅、金屬基複合材料、石墨片或碳複合材料等。
以下以第6圖描述本實施例薄膜式熱電轉換元件之運作，本實施例係於中空之柱狀結構的薄膜式熱電轉換元件之內外側處於不同溫度條件，意即使元件內外側產生溫度差異，如第6圖所示，本實施例係將薄膜式熱電轉換元件之中空區域406套接一流體管路414，接觸絕緣導熱層412，並使流體管路414中導入高溫流體418。另外，本實施例係將薄膜式熱電轉換元件之外側連接一散熱裝置416，且散熱裝置416可以一低溫流體420流通。本實施例之散熱裝置416可為包含風扇之金屬鰭片、不含風扇之金屬鰭片、含碳複合材料鰭片、石墨片、發泡金屬或發泡石墨組等。流體418、420可以為液體或氣體。
根據上述，本實施例可在薄膜式熱電轉換元件之內側和外側處於不同溫度條件下時，進行發電。請注意，本發明不限於在中空之柱狀結構的薄膜式熱電轉換元件之中空區域406套接流體管路414，其可以導熱性良好之金屬棒取代，薄膜式熱電轉換元件之外側也不限於連接一散熱裝置416，亦可為其它單元。另外，本發明不限於溫差發電之應用，其亦能於第一導線318和第二導線320輸入電流 時，於薄膜式熱電轉換元件之內側和外側分別產生致冷或加熱的效果。
值得注意的是，本實施例通過熱電薄膜之溫差或電流係為平行P型熱電薄膜304和N型熱電薄膜306表面的方向，因此中空柱狀結構薄膜式熱電轉換元件之內緣408和外緣410之間所形成的冷熱端距離不會太接近，可避免熱流易回傳而減少溫差與致冷效果的問題。另外，本發明上述實施例係將薄膜式熱電轉換單元300堆疊，形成中空柱狀結構薄膜式熱電轉換元件400，並將冷熱端分別設計發電元件之內外側，使高低溫流體418、420容易通過，以進行集熱和散熱，同時本發電元件結構可視應用場合需要，將單一熱電薄膜轉換單元300以任意數量堆疊，可充份利用高溫流體418之熱能提高發電量，在設計彈性與發電效果上更具有優越性。
以上提供之實施例係用以描述本發明不同之技術特徵，但根據本發明之概念，其可包括或運用於更廣泛之技術範圍。須注意的是，實施例僅用以揭示本發明製程、裝置、組成、製造和使用之特定方法，並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾。例如，雖然在第3圖中係以P型熱電薄膜和N型熱電薄膜同時沉積在環狀基板的上表面為例作說明，但本發明並不以此為限，也可在基板的下表面同時沉積相同的熱電薄膜組。當然，具有通常知識者當知， 在實際應用時，可依照條件所需，彈性地選擇在基板的一面或是兩面上形成熱電薄膜組，本發明對此並不多作限制。本發明之保護範圍，當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
102‧‧‧下基板
104‧‧‧上基板
106‧‧‧N型熱電材料
108‧‧‧P型熱電材料
110‧‧‧上導電金屬層
112‧‧‧下導電金屬層
202‧‧‧下基板
204‧‧‧上基板
206‧‧‧金屬柱
208‧‧‧上導電金屬層
210‧‧‧N型熱電材料薄膜
212‧‧‧下導電金屬層
214‧‧‧上銲料層
216‧‧‧P型熱電材料薄膜
218‧‧‧下銲料層
300‧‧‧薄膜式熱電轉換單元
302‧‧‧環狀基板
304‧‧‧P型熱電薄膜
306‧‧‧N型熱電薄膜
308‧‧‧熱電薄膜組
310‧‧‧環狀外緣
312‧‧‧環狀內緣
314‧‧‧第一導電層
316‧‧‧第二導電層
318‧‧‧第一導線
320‧‧‧第二導線
400‧‧‧柱狀結構主體
402‧‧‧上絕緣層
404‧‧‧下絕緣層
406‧‧‧中空區域
408‧‧‧內緣
410‧‧‧外緣
412‧‧‧絕緣導熱層
414‧‧‧流體管路
416‧‧‧散熱裝置
418‧‧‧高溫流體
420‧‧‧低溫流體
第1圖繪示一種傳統熱電轉換元件之剖面圖。
第2圖繪示一種傳統具有薄膜型熱電轉換元件之裝置之剖面圖。
第3A圖繪示本發明一實施例薄膜式熱電轉換單元之平面圖。
第3B圖繪示沿著第3A圖I-I'剖面線之剖面圖。
第4圖繪示本發明一實施例薄膜式熱電轉換元件中間製程之剖面圖。
第5圖繪示本發明一實施例薄膜式熱電轉換元件中間製程之剖面圖。
第6圖繪示本發明一實施例薄膜式熱電轉換元件之剖面圖。
300‧‧‧薄膜式熱電轉換單元
304‧‧‧P型熱電薄膜
306‧‧‧N型熱電薄膜
314‧‧‧第一導電層
316‧‧‧第二導電層
318‧‧‧第一導線
320‧‧‧第二導線
400‧‧‧柱狀結構主體
402‧‧‧上絕緣層
404‧‧‧下絕緣層
406‧‧‧中空區域
410‧‧‧外緣
412‧‧‧絕緣導熱層
414‧‧‧流體管路
416‧‧‧散熱裝置
418‧‧‧高溫流體
420‧‧‧低溫流體

Claims (21)

  1. 一種薄膜式熱電轉換元件，包括：一包括中空區域之柱狀結構主體，係由複數個環狀之薄膜式熱電轉換單元堆疊而成，其中每一薄膜式熱電轉換單元至少包括複數個環狀排列在一環狀基板上之熱電薄膜組，且各熱電薄膜組包括一P型熱電薄膜和一N型熱電薄膜；及一絕緣導熱層，分別覆蓋該柱狀結構主體之中空區域的內壁和柱狀結構主體的外壁，其中該薄膜式熱電轉換元件之冷端或熱端係分別設置於該包括中空區域之柱狀結構主體之中空區域或中空區域之柱狀結構主體的外側，其中各下層薄膜式熱電轉換單元之P型熱電薄膜和N型熱電薄膜的頂部表面直接接觸上層薄膜式熱電轉換單元之環狀基板的下表面，且其中同一層之P型熱電薄膜和N型熱電薄膜沿著平行該環狀基板之表面方向交錯排列。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該薄膜式熱電轉換元件之溫差或電流係為平行該P型熱電薄膜或該N型熱電薄膜表面的方向。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該包括中空區域之柱狀結構主體之上下側分別設置有一上絕緣層和一下絕緣層，且該上絕緣層和該下絕緣層不覆蓋該中空區域。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該薄膜式熱電轉換單元包括： 一環狀基板；複數個熱電薄膜組沿環狀方向排列於該環狀基板上，其中一第一導電層電性連接該P型熱電薄膜和該N型熱電薄膜；及一第二導電層，電性連接相鄰的熱電薄膜組。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該P型熱電薄膜和該N型熱電薄膜係設置於該環狀基板之同一面上。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該環狀基板具有絕緣和絕熱之特性。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該環狀基板係為陶瓷材料或是耐熱之高分子材料。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該陶瓷材料係為氧化鋯系列或硒化鎢系列，該耐熱之高分子材料係為聚醯亞胺系列。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該P型熱電薄膜和該N型熱電薄膜之厚度約為10nm~200μm之間。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該P型熱電薄膜或該N型熱電薄膜係為摻入銻及硒的碲化鉍((BiSb)2 (TeSe)3 )系列、碲化鉛(PbTe)及鉛錫碲(PbSnTe)系列、矽(Si)及矽鍺(SiGe)系列、半-豪斯勒(Half-Heusler)介金屬合金系列、金屬矽化物(Silicide)之化合物系列或二硒化鎢(WSe2 )系列。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜式熱電轉換元件，尚包括一電力輸出線和一電力輸入線，電性連接該包括中空區域之柱狀結構主體的最上側或最下側之薄膜式熱電轉換單元。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該熱端係為通過該柱狀結構主體之中空區域的流體管路。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該冷端係為連接該柱狀結構主體之外側的散熱裝置。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該流體管路或該散熱裝置係分別以高溫流體或低溫流體流通，其中該高溫流體或該低溫流體系為液體或氣體。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該散熱裝置係為包含風扇之金屬鰭片、不含風扇之金屬鰭片、含碳複合材料鰭片、石墨片、發泡金屬或發泡石墨組。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該絕緣導熱層係為陶瓷材料，或表面鍍著絕緣導熱材料之結構層。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之薄膜式熱電轉換元件，其中該陶瓷材料係為氧化鋁系列、氮化鋁系列或氮化硼系列，且該結構層係為鋁、銅、金屬基複合材料、石墨 片或碳複合材料。
  18. 一種薄膜式熱電轉換元件之製作方法，包括：製作複數個環狀之薄膜式熱電轉換單元，其中製作複數個環狀之薄膜式熱電轉換單元之步驟包括：提供一環狀基板；形成複數個熱電薄膜組，沿環狀方向排列於該環狀基板上，其中每一熱電薄膜組包括一P型熱電薄膜和一N型熱電薄膜；將該些薄膜式熱電轉換單元堆疊；於堆疊之薄膜式熱電轉換單元的上側和下側分別形成一上絕緣層和一下絕緣層，構成一中空區域之柱狀結構主體；形成一電力輸出線和一電力輸入線，連接最上側或最下側之薄膜式熱電轉換單元；及形成一絕緣導熱層，分別覆蓋該包括中空區域之柱狀結構主體之內壁和中空區域之柱狀結構主體的外壁，其中各下層薄膜式熱電轉換單元之熱電薄膜組直接接觸上層上層薄膜式熱電轉換單元之環狀基板的下表面。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之薄膜式熱電轉換元件之製作方法，其中製作複數個環狀之薄膜式熱電轉換單元之步驟尚包括：形成一第二導電層，電性連接相鄰的熱電薄膜組。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之薄膜式熱電轉換元件之製作方法，其中該P型熱電薄膜和該N型熱電薄膜係 以沉積之製程形成。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之薄膜式熱電轉換元件之製作方法，其中該沉積製程包括濺鍍、熱蒸鍍、電弧離子鍍膜、化學氣相蒸鍍、電鍍和化學鍍。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9059363B2 (en) 2009-04-14 2015-06-16 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Thermoelectric materials
US8216871B2 (en) 2009-10-05 2012-07-10 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Method for thin film thermoelectric module fabrication
US20120152297A1 (en) * 2010-12-15 2012-06-21 The Boeing Company Power generation using a thermoelectric generator and a phase change material
US20120204577A1 (en) 2011-02-16 2012-08-16 Ludwig Lester F Flexible modular hierarchical adaptively controlled electronic-system cooling and energy harvesting for IC chip packaging, printed circuit boards, subsystems, cages, racks, IT rooms, and data centers using quantum and classical thermoelectric materials
TWI424595B (zh) * 2011-07-26 2014-01-21 Ind Tech Res Inst 熱電模組
US20130081664A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Mark C. Woods Thermoelectric Layout
US10062825B2 (en) * 2012-06-28 2018-08-28 City University Of Hong Kong Thermo-electric generator module
KR102065111B1 (ko) 2012-09-05 2020-01-10 삼성전자주식회사 방열-열전 핀, 이를 포함하는 열전모듈 및 열전장치
US10367131B2 (en) 2013-12-06 2019-07-30 Sridhar Kasichainula Extended area of sputter deposited n-type and p-type thermoelectric legs in a flexible thin-film based thermoelectric device
US10290794B2 (en) 2016-12-05 2019-05-14 Sridhar Kasichainula Pin coupling based thermoelectric device
US10141492B2 (en) 2015-05-14 2018-11-27 Nimbus Materials Inc. Energy harvesting for wearable technology through a thin flexible thermoelectric device
US11024789B2 (en) 2013-12-06 2021-06-01 Sridhar Kasichainula Flexible encapsulation of a flexible thin-film based thermoelectric device with sputter deposited layer of N-type and P-type thermoelectric legs
US10566515B2 (en) 2013-12-06 2020-02-18 Sridhar Kasichainula Extended area of sputter deposited N-type and P-type thermoelectric legs in a flexible thin-film based thermoelectric device
US20180090660A1 (en) 2013-12-06 2018-03-29 Sridhar Kasichainula Flexible thin-film based thermoelectric device with sputter deposited layer of n-type and p-type thermoelectric legs
WO2015196161A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 Brady Patrick K System for converting electromagnetic radiation to electrical energy using metamaterials
US11276810B2 (en) 2015-05-14 2022-03-15 Nimbus Materials Inc. Method of producing a flexible thermoelectric device to harvest energy for wearable applications
US11283000B2 (en) 2015-05-14 2022-03-22 Nimbus Materials Inc. Method of producing a flexible thermoelectric device to harvest energy for wearable applications
DE102015213295A1 (de) * 2015-07-15 2017-01-19 Mahle International Gmbh Thermoelektrischer Wärmetauscher
CN105870314B (zh) * 2016-04-26 2018-08-07 桂林电子科技大学 一种柔性硅基纳米薄膜热电器件
CN109560186B (zh) * 2018-12-14 2020-08-11 东华大学 一种n型热电薄膜及其制备和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5022928A (en) * 1985-10-04 1991-06-11 Buist Richard J Thermoelectric heat pump/power source device
US5228923A (en) * 1991-12-13 1993-07-20 Implemed, Inc. Cylindrical thermoelectric cells

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3794527A (en) * 1970-01-15 1974-02-26 Atomic Energy Commission Thermoelectric converter
US3779814A (en) * 1972-12-26 1973-12-18 Monsanto Co Thermoelectric devices utilizing electrically conducting organic salts
US4036665A (en) * 1974-07-16 1977-07-19 Nuclear Battery Corporation Thermopile for microwatt thermoelectric generator
DE19845104A1 (de) 1998-09-30 2000-04-06 Siemens Ag Verfahren zum Herstellen eines thermoelektrischen Wandlers
TW466320B (en) 2000-01-07 2001-12-01 Univ Southern California Microcombustor and combustion-based thermoelectric microgenerator
US20020118032A1 (en) * 2001-02-28 2002-08-29 Schlumberger Technologies, Inc. Heating apparatus containing an array of surface mount components for DUT performance testing
US6670539B2 (en) * 2001-05-16 2003-12-30 Delphi Technologies, Inc. Enhanced thermoelectric power in bismuth nanocomposites
US6828579B2 (en) 2001-12-12 2004-12-07 Hi-Z Technology, Inc. Thermoelectric device with Si/SiC superlattice N-legs
EP1835551B1 (en) 2004-12-20 2018-01-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Thermoelectric conversion module, heat exchanger using same, and thermoelectric power generating system
WO2007063755A1 (ja) 2005-11-29 2007-06-07 Kabushiki Kaisha Toshiba 熱電変換モジュールとそれを用いた熱交換器および熱電発電装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5022928A (en) * 1985-10-04 1991-06-11 Buist Richard J Thermoelectric heat pump/power source device
US5228923A (en) * 1991-12-13 1993-07-20 Implemed, Inc. Cylindrical thermoelectric cells

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10340435B2 (en) 2015-11-24 2019-07-02 Industrial Technology Research Institute Thermoelectric conversion device

Also Published As

Publication number Publication date
TW200947775A (en) 2009-11-16
US20090277490A1 (en) 2009-11-12
US8269098B2 (en) 2012-09-18

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