[发明专利]可预成型的热电器件及制备方法

权利要求书

1.可预成型的热电器件，其特征在于，包括：

热电元件，包括多个交错且呈间隔排列组合的N型半导体热电单元和P型半导体热电单元；

热端柔性基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应的第二电极，所述第二电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的一端面对应连接，所述热端柔性基板的另一相对的表面通过与热源模型外表面的贴合固定而使所述热端柔性基板预成型为与所述热源外表面适配的形状；

冷端柔性基板，其中一表面具有与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元对应、且相对所述第二电极错位排列的第一电极，所述第一电极与各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的另一端面对应连接而使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元构成电串联、热并联结构，且使所述冷端柔性基板形成与所述热端柔性基板一致的形状。

2.如权利要求1所述的可预成型的热电器件，其特征在于，所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板采用聚酰亚胺柔性材料制成。

3.如权利要求1所述的可预成型的热电器件，其特征在于，所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元采用Bi₂Te₃、MgSi₂、Mg₃Sb₂、GeSi、PbTe或CoSb₃材料制成；或者是采用half-hesuler或有机热电材料制成。

4.如权利要求1所述的可预成型的热电器件，其特征在于，各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元与所述第二电极和所述第一电极连接的表面设有隔离层。

5.如权利要求4所述的可预成型的热电器件，其特征在于，所述隔离层为Ni、Co、Fe、In、Pt、Ag、Au、Ti或Zn中任一种单质的金属层，或上述两种及两种以上金属组成的合金层。

6.如权利要求1-5任一项所述的可预成型的热电器件，其特征在于，所述N型和所述P型半导体热电单元尺寸为长0.1-5mm，宽0.1-5mm，高0.05-5mm。

7.可预成型的热电器件制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

将N型半导体热电材料片和P型半导体热电材料片按尺寸切割形成一定规格的热电单元；

根据热电元件的尺寸和热源的尺寸设计热端柔性基板和冷端柔性基板尺寸，并分别在所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板上的一表面制备图形化的第二电极和第一电极且使所述第一电极相对所述第二电极错位排列；

将具有多个与所述第二电极对应的小孔的网格置于所述热端柔性基板之具有第二电极的表面上，然后将多个所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元交替排列放置于所述网格内，并使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元的一端面与所述第二电极对应连接且固定于所述热端柔性基板上，再将网格移除；

将连接有所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元之所述热端柔性基板的另一表面与热源外表面相同的模型底座贴合固定，使所述热端柔性基板预成型为与所述模型底座之贴合面相同的形状；

将所述冷端柔性基板上的所述第一电极与所述热端柔性基板上的多个所述N型半导体热电单元和P型半导体热电单元之另一端面对应连接，使各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元形成电串联、热并联结构并夹设于所述冷端柔性基板和所述热端柔性基板之间；

所述冷端柔性基板形成与所述热端柔性基板一致的形状后将所述模型底座移除。

8.如权利要求7所述的可预成型的热电器件制备方法，其特征在于，各所述N型半导体热电单元和所述P型半导体热电单元通过焊接方式与所述热端柔性基板和所述冷端柔性基板连接固定。