熱電元件之製程

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

103139431

專利證號

I 563698

專利獲證名稱

熱電元件之製程

專利所屬機關 (申請機關)

國立清華大學

獲證日期

2016/12/21

技術說明

面對全球初級能源日漸耗竭且溫室效應日趨嚴重，再生能源的開發及運用成為日益重視之議題，然而熱電轉換技術係將初始能源的熱能轉換成更具利用價值的電能，在轉換過程中因無可動部件，所以不會產生噪音，且並無其他副產物之生成，是符合環保概念之綠色能源。 目前習知技術中仍以半導體材料為基材再摻雜若干比例或種類之稀土元素用來調整半導體材料中的有效電子濃度，藉由提升導電率σ以進而提升熱電優值ZT為主流，然而利用摻雜稀土元素以改變導電性仍有技術瓶頸，例如：第一、稀土元素取得不易且價格昂貴；第二、摻雜均勻性不易控制；第三、製程繁瑣…等問題，使著目前之熱電元件並不普及。 熱電材料的導電率σ、席貝克係數S及熱傳導係數k等相關係數會隨著材料的能帶結構(band structure)、能隙(band gap)以及態密度分布(density of state, DOS)等材料性質改變而影響。而以上描述之材料性質會隨著改變材料尺寸大小及成長截面方向的不同而有所改變。 綜觀前所述，是故，本發明之發明人經多年苦心潛心研究、思索並設計一種熱電元件之製程及其運用，以針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。 有鑑於上述習知之問題，本發明之目的係提出一種熱電元件之製程技術，具有奈微米間隙之熱電元件，奈微米間隙的結構可以增強元件的熱電效應，並探討不同的間隙大小與在奈微米間隙中填充奈米顆粒，對於元件的能源轉換效率之影響。 The present invention provides a manufacturing process of the thermoelectric conversion element. Characterized by the use of semiconductor technology to construct nanostructures with nanometer gap to reduce the heat conduction properties of elements and proposed adding the nanoscale gap in nanoscale element to increase the conductivity of the particles, and thus significantly enhance the figure of merit of thermoelectric elements, to enhance the thermoelectric conversion efficiency of the thermoelectric element.

備註

本部(收文號1100028529)同意該校110年5月20日清智財字第1109003178號函申請終止維護專利(清大)

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