一種柔性自支撐型的溫差發電結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種溫差發電結構，尤其涉及一種柔性自支撐型的溫差發電結構。
【背景技術】
[0002]隨著世界能源危機、環境污染等問題的日益加劇以及人口的迅速增長，人類對能源的需求日益增強，迫切需要一種新型可再生能源來替代傳統能源。溫差發電技術是一種綠色環保的發電方式，它可以將太陽能、地熱能、工業余熱、人體熱能等各種形式的熱能充分利用起來，轉化成為能夠儲存、直接利用的電能，具有十分重大的研宄價值。
[0003]溫差發電是一種新型的發電方式，它是利用塞貝克效應將熱能直接轉換成為電能:當兩種不同的半導體材料(金屬)連接成一個閉合回路，將它們的接點分別放置在溫度不同的地方，在器件的兩端建立一個溫差，將會產生一個電壓，這樣構成的一個溫差發電器可將自然界中的熱能直接轉化為電能。由于溫差發電器件具有以下優點:無移動部件、無污染、結構簡單、無噪音、輕便、易于小型化、即使小溫差存在的條件下就可將熱能直接轉換成電能，使得溫差發電技術具有廣泛的應用前景。
[0004]目前溫差發電器最大的缺點就是熱電轉換效率低、加工設備昂貴且加工成本高。現有的商用溫差發電器均為剛性器件，以陶瓷或鋁基板作為支撐的基底。剛性器件不具有柔性，當熱源表面不平整或不是平面的情況下，安裝和使用均受到限制。陶瓷作為基底支撐熱電材料，不僅增加了熱量損失，也增加了結構重量。現有的柔性溫差發電器的加工工藝一般比較復雜，加工設備昂貴，使之不適合大批量推廣生產。因此，開發一種轉換效率高、加工工藝簡單、加工成本低、具有高度柔性、輕便、有自支撐性能的溫差發電結構具有非常大的應用價值。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種柔性自支撐型的溫差發電結構，用于解決溫差發電器發電效率低、加工工藝復雜、加工成本高、結構剛性且質量大的問題。
[0006]本實用新型采用的技術方案是:
[0007]本實用新型從下而上依次粘接有絕緣層、下底面粘有下層柔性導線的下層紡織層、柔性薄膜基底層和上底面粘有上層柔性導線的上層紡織層。
[0008]所述的柔性薄膜基底層上面等距分布有NXN偶數個通孔，每行間通孔內均填滿有相間排布的P型熱電臂和N型熱電臂，上層紡織層和下層紡織層分別與P型熱電臂和N型熱電臂的上下端粘結成一體，使下層紡織層中的下層柔性導線與P型熱電臂和下一個相鄰的N型熱電臂下端導通，使上層紡織層中的上層柔性導線與N型熱電臂和下一個相鄰的P型熱電臂上端導通，每一行邊緣的P型熱電臂和每一行邊緣的N型熱電臂分別用導線串接后引出。
[0009]所述柔性薄膜基底層材料為PDMS。
[0010]所述絕緣層，下層紡織層，柔性薄膜基底層和上層紡織層尺寸均相同。
[0011]本實用新型具有的有益效果是:
[0012]I)熱電臂的上、下端面均包裹了粘有柔性導線的紡織層，紡織層具有很好的韌性，能支撐熱電臂，對比其它材料如陶瓷和鋁板作為支撐層，減少了結構重量，同時減少在支撐層的熱量損失。
[0013]2)采用在紡織層外表面粘結柔性導線的方式作為電連接層，加工電連接層的工藝相對簡單。
[0014]3)采用類似PDMS這種材料作為基底層材料，因為其具有低熱導率且有柔性，能減少因空氣對流和熱傳導帶來的熱量損失，提高能量利用率。
[0015]4)加工成本低、制造工藝簡單，有利于大批量生產。
[0016]5)穩定可靠、質量小、抗沖擊性能好，如佩戴在人體表面，更為舒適。
[0017]6)具有高度柔性，能很好的貼合曲面熱源，應用范圍更為寬廣，適用各種形式的熱源。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型整體結構爆炸示意圖。
[0019]圖2是本實用新型整體結構等軸側視圖。
[0020]圖3是本實用新型柔性薄膜基底層等軸側視圖。
[0021]圖4是圖2的俯視圖。
[0022]圖5是圖4的B-B剖面視圖。
[0023]圖中:1、上層柔性導線，2、上層紡織層，3、P型熱電臂，4、N型熱電臂，5、柔性薄膜基底，6、下層柔性導線，7、下層紡織層，8、絕緣層。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0025]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型包括從下而上依次粘接有絕緣層8、下底面粘有下層柔性導線6的下層紡織層7、柔性薄膜基底層5和上底面粘有上層柔性導線I的上層紡織層2。
[0026]所述的柔性薄膜基底層5上面等距分布有NXN偶數個通孔(圖2中為2X2)，每行通孔內均填滿有相間排布的P型熱電臂3和N型熱電臂4，每行排列均相同。上層紡織層2和下層紡織層7分別與P型熱電臂4和N型熱電臂5的上下端粘結成一體，使下層紡織層7中的下層柔性導線6與P型熱電臂3和下一個相鄰的N型熱電臂4下端導通；使上層紡織層2中的上層柔性導線I與N型熱電臂4和下一個相鄰的P型熱電臂3上端導通，每一行邊緣的P型熱電臂3和每一行邊緣的N型熱電臂4分別用導線串接后引出，由于圖中為2X2個通孔，所以下層柔性導線6將P型熱電臂3和相鄰的N性熱電臂4下端導通，上層導線直接將邊緣P型熱電臂3和N型熱電臂4分別各自串接后引出，構成一種柔性自支撐型溫差發電結構。
[0027]將上層柔性導線I的引出端與外部連接，形成熱電回路。將該結構下端的絕緣層8貼合熱源表面，即可利用熱源溫度和環境溫度的梯度進行發電。
[0028]所述下層柔性導線6和上層柔性導線I分別包裹在熱電臂的上下端面內，三者粘結在一起，上、下紡織層起到支撐熱電臂的作用。
[0029]所述柔性薄膜基底層5材料為PDMS。
[0030]所述絕緣層8，下層紡織層7，柔性薄膜基底層5和上層紡織層2尺寸均相同。
[0031]本實用新型的工作原理如下:
[0032]根據塞貝克效應，在P型熱電臂及N型熱電臂組成的閉合回路中，當熱電臂兩端存在溫度差時，兩端就會產生