CN119422472A 热电转换模块及其制造方法 （电化株式会社）

2024.12.19PCT/JP2023/0221192023.06.14WO2023/248901JA2023.12.28型热电转换元件和p型热电转换元件各自的厚度的线膨胀系数之差、及第2热传导部与隔热部件2第1热传导部及第2热传导部，所述第1热传导部及第2热传导部位于所述第2主面上且所述热电转换部具有沿着所述第1方向排列的p型热电转换元件及n型热电转所述第1方向上的所述p型热电转换元件的第1端部与所述第1方向上的所述n型热电转在所述厚度方向上，所述第1热传导部与所述第1方向上的所述p在所述厚度方向上，所述第2热传导部与所述第1方向上的所述n所述第1热传导部与所述隔热部件的线膨胀系数之差、及所述第所述隔热部件的线膨胀系数为200ppm/3.如权利要求1或2所述的热电转换模块，其4.如权利要求1或2所述的热电转换模块，其中，所述第1热所述隔热部件的热导率为0.02W/mK以上0.05W/m从所述厚度方向观察，所述散热部件包围所述第1热传导部、所述第所述第1方向上的所述第1热传导部与所述第2热传导部的间隔为3mm以上且小所述第2热电转换组具有沿着所述第2方向而与第1热电转换部相邻的第2热所述第2热电转换部具有沿着所述第1方向排列的第2p型热电转换元件及第2n型热电所述第1方向上的所述第2p型热电转换元件的第1端部与所述第1方向上的所述第2n型3所述第1热传导部和所述第2热传导部各自沿着所述在所述厚度方向上，所述第1热传导部与所述第1方向上的所述第2热电转换部中包含在所述厚度方向上，所述第2热传导部与所述第1方向上的所述第2热电转换部中包含第1导电部，其位于所述第1主面上、与所述第1方向上的所第2导电部，其位于所述第1主面上、与所述第1方向上的所述所述第1导电部和所述第2导电部各自的导电形成p型热电转换元件并且在该一部分形成n型热电转所述第1热传导部及所述第2热传导部沿着与所述基板的厚度方向正交的第1方向相所述第1方向上的所述p型热电转换元件的第1端部与所述第1方向上的所述n型热电转在所述厚度方向上，所述第1热传导部与所述第1方向上的所述p在所述厚度方向上，所述第2热传导部与所述第1方向上的所述n所述第1热传导部与所述隔热部件的线膨胀系数之差、及所述第4[0007]为了实现上述专利文献1所记载的那样的热电转换模块的输出功率提高，例如考[0008]此外，为了使通过热电转换模块产生的电力稳定地输出[0009]本发明的一个方面的目的在于提供能使每单位面积的输出功率提高并稳定地输5与第1方向上的n型热电转换元件的第2端部重叠，p型热电转换元件和n型热电转换元件各与隔热部件的线膨胀系数之差各自为100换部相邻的第2热电转换部，第2热电转换部具有沿着第1方向排列的第2p型热电转换元件及第2n型热电转换元件，第1方向上的第2p型热电转换元件的第1端部与第1方向上的第2n第2热电转换部中包含的第2p型热电转换元件的第6第2热传导部与第1方向上的n型热电转换元件的第2端部重叠，第1热传导部与隔热部件的[0024][图1]图1的(a)是示出实施方式涉及的热电转换模块的概略俯视图，图1的(b)是[0032]首先，参照图1及图2对本实施方式涉及的热电转换模块的构成进行说明。图1的(a)是示出本实施方式涉及的热电转换模块的概略俯视图，图1的(b)是示出本实施方及的热电转换模块的概略仰视图。图2的(a)是将图1的(a)的一部分(由单点划线包围的区热电转换模块1所包含的热电转换材料与电极的接触电阻也具有比π型模块低的趋势。以7在第1方向D2上，各热电转换组3的一端与一个导电区域R2所包含的多个导电部4中的一个连接，各热电转换组3的另一端与另一个导电区域R2所包含的多个导电部4中的一个连接。的多个第1热电转换部11a沿着第1方向D2依次配置，第2热电转换组3b所包含的多个第2热电转换部11b沿着第1方向D2依次配置。第1热电转换部11a和第2热电转换部11b沿着第2方向D2上的p型热电转换元件21的第1端部21a与第1方向D2上的n型热电转换元件22的第1端8所包含的p型热电转换元件21的第2端部21b与另一个热电转换部11所包含的n型热电转换元件21在第2方向D3上与第2热电转换部11b的n型热电转换元件22(第2n型热电转换元件)相邻，第1热电转换部11a的n型热电转换元件22在第2方向D3上与第2热电转换部11b的p型[0042]p型热电转换元件21设置在基板2的第1主面2a上，并且与n型热电转换元件22接[0043]p型热电转换元件21例如是p型的半导体层。p型热电转换元件21例如包含碳纳米和多层中的任意。从p型热电转换元件21的导电率的观点考虑，也可以使用单层碳纳米管[0044]本说明书中，单层碳纳米管的直径可以由通过拉曼光谱在100～30_1[0045]p型热电转换元件21中的碳纳米管的含量例如相对构成p型热电转换元件21的材9[0048]n型热电转换元件22设置在基板2的第1主面2a上，并且与p型热电转换元件21接D2上的n型热电转换元件22的长度与p型热电转换元件21的长度L1相同或实质上相同。第2面2a上形成充足数量的热电转换部11。面内方向上的n型热电转换元件22的热导率例如为[0049]n型热电转换元件22例如是n型半导体层。n型热电转换元件22例如包含多个有机[0050]本实施方式的掺杂剂例如含有能够解离成作为络离子的阴离子(以下也简称为物和捕获剂中的至少一者可以被包含多种。在p型热电转换元件21中含有上述掺杂剂的部[0055]通过配位化合物解离而得到的碱金属阳离子可举出钠离子、钾离子及锂离子比例可以为35％以上、40％以上、45％以上或50％以上。上述质量比例可以为65％以下、30％以上70％以下，碳纳米管相对n型热电转换元件22的总质量而言的质量比例可以为导电部4也可以不是导电体而是半导体。各导电部4的厚度与p型热电转换元件21的厚度T1导电部4的热导率只要是p型热电转换元件21的热导率以上即可。多个导电部4中的至少一于另一个导电区域R2内的1个第2导电部4b与第1方向D2上的第1热电转换组3a的另一端及态法或非稳态法来测定。各热传导部5的面内方向上的线膨胀系数例如为100ppm/K以上5a，将沿着第1方向D2而与该第1热传导部5a相邻的另一个热传导部5称为第2热传导部5b。转换部11b所包含的n型热电转换元件22的第2端D2的各隔热部件6的宽度相当于间隔S。沿着厚度方向D1的各隔热部件6的长度T3比各热传[0067]多个隔热部件6各自的至少一部分在厚度方向D1上与对应的热电转换部11的中心换部11的中心部的温度能够稳定，因此有稳定地产生沿着第1方向D2的热电转换部11内部换部11的高温区域(例如，第1方向D2上的热电转换部11的两端部)和热电转换部11的低温数例如通过热机械分析(TMA)来测定。各热传导部5的线膨胀系数与各隔热部件6的线膨胀[0070]接着，参照图3～图5对本实施方式涉及的热电转换模块1的制造方法的一例进行通过将基板2在设定为25℃以上90℃以下的送风干燥机内载置10分钟以上21600分钟以下，[0073]在第2工序中使用的分散液例如是p型热电转换材料分散的液体。在本实施方式以上70％以下。分散液中的碳纳米管和导电性树脂的合计质量浓度例如为0.05质量％以液中的碳纳米管的含量可以视为碳纳米管相对热电转换部11的总质量而言的质[0074]第1液体例如包含碳纳米管和第1溶剂[0075]第2液体例如包含：包含PEDOT及PSS的导电性树脂(PEDOT/PSS)；和第2溶剂。在例如，通过将基板2在设定为25℃以上90℃以下的一部分后续成为n型热电转换元件22。p型热电转换层42的另一部分后续成为p型热电转换设定为25℃以上90℃以下的加热板上载置10分钟[0078]接着，对通过以上说明的本实施方式涉及的制造方法形成的热电转换模块1所起[0079]本实施方式涉及的热电转换模块1具有位于第2主面2b上的第1热传导部5a及第2地，第1热传导部5a及第2热传导部5b与隔热部件6的线膨胀系数之差为100ppm/K以下。由热电转换模块1以变形的状态安装于热源的情况下，该热电转换模块1也不会从热源剥离，[0082]在本实施方式中，第1热传导部5a和第2热传导部5[0087]本发明涉及的热电转换模块及其制造方法并不限定于上述实施方式及上述变形质量％)5.7g和经浓缩的碳纳米管分散液用Three一OneMotor(ASONE株式会社制“PM203的合计量而言为75质量％的分散液。该分散液在剪切速率0.01s一1条件下的粘度为[0105]使用MusashiEngineering,Inc.制喷射点胶机“AeroJetR”及台式机械臂向p型热电转换层中的作为热电转换元件发挥功能的部分的一部分滴加掺杂剂溶液。在实R2所占的面积为17.4cm2。碳纳米管相对热电转换部的总质量而言的质量比例为30％以上p型热电转换元件及n型热电转换元件以串联连接交替排列的热电转换模块。p型热电转换3.03.03.01.01.01.01.0_0.030.020.060.035.55.55.55.5μm11.111.111.111.1_52.852.852.852.8[0121]使实施例1及比较例1～3的热电转换模块的热传导部以卷绕的方式接触用硅橡胶果示于下述表2。[0123]经过100小时后，用上述源表及热成像仪测定实施例1和比较例1的发电量及温度0温度差的维持率无法测定。[0125]实施例1比较例1比较例2比较1.03.0_7.01.0_2.0