本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，屬于熱電器件。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中溫差發(fā)電片表面一般是采用絕緣導(dǎo)熱材料封裝，典型如申請(qǐng)?zhí)枮閏n202311716382.3的中國(guó)專利公開(kāi)的多溫區(qū)分別控溫的雙級(jí)半導(dǎo)體制冷器。最常用于溫差發(fā)電片的絕緣導(dǎo)熱材料就是陶瓷。但是普通陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)一般不超過(guò)2.00w/m.k，甚至不如冰的導(dǎo)熱系數(shù)高，而高導(dǎo)熱系數(shù)的陶瓷價(jià)格過(guò)高，一塊高導(dǎo)熱系數(shù)的陶瓷成本能夠超過(guò)數(shù)十塊普通溫差發(fā)電片產(chǎn)品。

2、另一方面，溫差發(fā)電片的a板電路和b板電路夾層內(nèi)部是導(dǎo)熱系數(shù)較高的銅片等金屬制成的電路，這就導(dǎo)致溫差發(fā)電片內(nèi)部在n電堆和p電堆兩端有熱量交換，在n電堆和p電堆之間的熱量交換是溫差發(fā)電片產(chǎn)電的必然結(jié)果。

3、上述兩方面綜合導(dǎo)致溫差發(fā)電片的熱能利用率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，該半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法通過(guò)鋁合金均溫板和氣凝膠的設(shè)置，使得溫差發(fā)電片的溫差大幅提升，并且基于燒結(jié)絕緣層的操作確保了對(duì)外絕緣的基本要求，使得鋁合金均溫板能夠用于溫差發(fā)電片的制作。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。

3、本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，包括以下步驟：

4、s1、準(zhǔn)備：備偶數(shù)塊鋁合金均溫板，將鋁合金均溫板成對(duì)放置；

5、s2、燒結(jié)絕緣層：對(duì)鋁合金均溫板的一面進(jìn)行燒結(jié)使之形成絕緣物質(zhì)，構(gòu)成絕緣層；

6、s3、燒結(jié)銅片層：將銅片貼在絕緣層上進(jìn)行燒結(jié)固定構(gòu)成導(dǎo)電銅片；

7、s4、焊接發(fā)電堆：在銅片上焊接np電堆，每對(duì)鋁合金均溫板分別焊接a板電路和b板電路；

8、s5、粘貼氣凝膠：在銅片上p粒籽和n粒籽之間空隙處覆蓋粘貼氣凝膠；

9、s6、合模：將成對(duì)的鋁合金均溫板以氣凝膠所在面拼合成夾層狀半導(dǎo)體溫差發(fā)電片。

10、還包括以下步驟：

11、s7、檢測(cè)電路導(dǎo)通：通過(guò)制造夾層狀半導(dǎo)體溫差發(fā)電片ab面溫度差，檢測(cè)夾層狀半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的電路電壓和/或電流，判斷夾層狀半導(dǎo)體溫差發(fā)電片合格情況；

12、s8、邊緣密封：對(duì)合格的夾層狀半導(dǎo)體溫差發(fā)電片沿邊沿進(jìn)行密封封裝。

13、所述步驟s6中，成對(duì)的鋁合金均溫板以氣凝膠所在面拼合時(shí)，中間夾p粒籽和n粒籽通過(guò)銅片構(gòu)成串聯(lián)電路。

14、所述n粒籽包括n型半導(dǎo)體晶棒切割得到的n粒籽及連接p粒籽構(gòu)成一組電堆；p粒籽包括p型半導(dǎo)體晶棒切割得到的p粒籽及連接n粒籽構(gòu)成一組電堆。

15、所述n型半導(dǎo)體晶棒由碲、秘、硒粉末按體積比例45～55：42～50：3～6混合后壓鑄然后拉晶成型得到。

16、所述p型半導(dǎo)體晶棒由碲、秘、銻粉末按體積比例50～60：12～23：22～34混合后壓鑄然后拉晶成型得到。

17、所述np電堆包括間隙交錯(cuò)呈陣列分布的p粒籽和n粒籽。

18、所述氣凝膠為隔熱氣凝膠。

19、所述步驟s2中以700℃～800℃進(jìn)行燒結(jié)，所述絕緣層的主要成分為氧化鋁。

20、本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)鋁合金均溫板和氣凝膠的設(shè)置，使得溫差發(fā)電片的溫差大幅提升，并且基于燒結(jié)絕緣層的操作確保了對(duì)外絕緣的基本要求，使得鋁合金均溫板能夠用于溫差發(fā)電片的制作。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，還包括以下步驟：

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，所述步驟s6中，成對(duì)的鋁合金均溫板(1)以氣凝膠(4)所在面拼合時(shí)，中間夾p粒籽和n粒籽通過(guò)銅片構(gòu)成串聯(lián)電路。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，所述n粒籽包括n型半導(dǎo)體晶棒切割得到的n粒籽及連接p粒籽構(gòu)成一組電堆；p粒籽包括p型半導(dǎo)體晶棒切割得到的p粒籽及連接n粒籽構(gòu)成一組電堆。

5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，所述n型半導(dǎo)體晶棒由碲、秘、硒粉末按體積比例45～55：42～50：3～6混合后壓鑄然后拉晶成型得到。

6.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，所述p型半導(dǎo)體晶棒由碲、秘、銻粉末按體積比例50～60：12～23：22～34混合后壓鑄然后拉晶成型得到。

7.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，所述np電堆(5)包括間隙交錯(cuò)呈陣列分布的p粒籽和n粒籽。

8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，所述氣凝膠(4)為隔熱氣凝膠。

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，其特征在于，所述步驟s2中以700℃～800℃進(jìn)行燒結(jié)，所述絕緣層(2)的主要成分為氧化鋁。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及熱電器件技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種半導(dǎo)體溫差發(fā)電片的制作方法，包括以下步驟：S1、準(zhǔn)備；S2、燒結(jié)絕緣層：對(duì)鋁合金均溫板1的一面進(jìn)行燒結(jié)使之形成絕緣物質(zhì)，構(gòu)成絕緣層2；S3、燒結(jié)銅片層：將銅片貼在絕緣層上進(jìn)行燒結(jié)固定構(gòu)成導(dǎo)電銅片3；S4、焊接發(fā)電堆：在銅片上焊接NP電堆，每對(duì)鋁合金均溫板1分別焊接A板電路和B板電路；S5、粘貼氣凝膠：在銅片上P粒籽和N粒籽之間空隙處覆蓋粘貼氣凝膠4；S6、合模。本發(fā)明通過(guò)鋁合金均溫板和氣凝膠的設(shè)置，使得溫差發(fā)電片的熱量利用率大幅提升，并且基于燒結(jié)絕緣層的操作確保了對(duì)外絕緣的基本要求，使得鋁合金均溫板能夠用于溫差發(fā)電片的制作。

技術(shù)研發(fā)人員：陳昱衡,陳志明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陳昱衡
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19