Bi2Te3柔性热电器件的制备与发电性能研究

作者：杨龙; 尤汉; 唐可琛; 唐昊; 鄢永高; 唐新峰

来源：传感器与微系统, 2021, 40(10): 14-20.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2021)10-0014-03

• 柔性热电器件
• 聚酰亚胺膜
• 碲化铋
• 发电性能

基于热电发电器件的环境能量收集对于下一代免充电电子设备的发展具有重要意义。通过选择聚酰亚胺膜(PI膜)柔性基板材料,设计基板及热电粒子尺寸,并对基板进行无损分割等方法,设计制作了一种垂直结构微型柔性热电器件。该微型柔性热电器件在热端温度33℃,冷端温度13℃时,可产生155.1 mV的开路电压,其最大输出功率可达到0.81 mW,功率密度为9.34 mW/g (2.53 mW/cm2),器件最小弯曲半径可以达到9 mm。结果表明:本文设计方法合理,器件与粒子微型化,基板柔性化的方法,解决了碲化铋(Bi2Te3)材料因为本征脆性而难以制作柔性热电器件的难题,可以在保证器件发电能力的基础上使器件具有一定的柔性,使其能更好地贴合热源表面工作,为可穿戴设备如体表传感器进行供电。

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学