JPH0320909B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0320909B2 JPH0320909B2 JP56134110A JP13411081A JPH0320909B2 JP H0320909 B2 JPH0320909 B2 JP H0320909B2 JP 56134110 A JP56134110 A JP 56134110A JP 13411081 A JP13411081 A JP 13411081A JP H0320909 B2 JPH0320909 B2 JP H0320909B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- type semiconductor
- type
- heat
- semiconductor
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/81—Structural details of the junction
- H10N10/817—Structural details of the junction the junction being non-separable, e.g. being cemented, sintered or soldered
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高密度熱電素子、特に温度差を与える
ことにより起電力を発生したりあるいは電流を流
すことによつて熱の発生または吸収を起したりす
る高密度熱電素子に関する。
ことにより起電力を発生したりあるいは電流を流
すことによつて熱の発生または吸収を起したりす
る高密度熱電素子に関する。
異質金属を結線したループ（熱電対とよぶ）の
一端を高温に、他端を低温にするとゼーベツク効
果により起電力を生ずる。反対に熱電対に電流を
流すとペチルエ効果により、一端は吸熱し他端は
発熱する。この異質金属の代りにＮ形半導体とＰ
形半導体を用いれば、更に起電力や吸熱（冷却・
発熱（加熱）が大きくなる。
一端を高温に、他端を低温にするとゼーベツク効
果により起電力を生ずる。反対に熱電対に電流を
流すとペチルエ効果により、一端は吸熱し他端は
発熱する。この異質金属の代りにＮ形半導体とＰ
形半導体を用いれば、更に起電力や吸熱（冷却・
発熱（加熱）が大きくなる。
第１図において、Ｎ形半導体２とＰ形半導体３
を導体１で結び、他端に導体４を取付け、負荷５
を接続してループを作る。導体１を高温に、導体
４を低温にすると負荷５に電流が流れる。しか
し、一対（Ｐ形半導体とＮ形半導体の一組）当り
の起電力は小さい。このため、大きな起電力を得
るためには複数対を直列に結ぶとよい。第２図
は、３対直列に結線した図を示す。
を導体１で結び、他端に導体４を取付け、負荷５
を接続してループを作る。導体１を高温に、導体
４を低温にすると負荷５に電流が流れる。しか
し、一対（Ｐ形半導体とＮ形半導体の一組）当り
の起電力は小さい。このため、大きな起電力を得
るためには複数対を直列に結ぶとよい。第２図
は、３対直列に結線した図を示す。
第３図において、第２図の負荷５のかわりに、
電源６を設け電流を流すと、導体４は吸熱し導体
１は発熱する。
電源６を設け電流を流すと、導体４は吸熱し導体
１は発熱する。
第４図は従来の熱電素子構造の概略を示す。Ｎ
形半導体２、Ｐ形半導体３を導体１，４にハンダ
付し直列に結合する。端末にリード線９，１０を
取付け電気の取出・供給口とする。起動力発生の
ためには熱伝導板７，８に高温・低温の温度差が
与えられ、また電流を流すと熱伝導板７，８は吸
熱・発熱する。
形半導体２、Ｐ形半導体３を導体１，４にハンダ
付し直列に結合する。端末にリード線９，１０を
取付け電気の取出・供給口とする。起動力発生の
ためには熱伝導板７，８に高温・低温の温度差が
与えられ、また電流を流すと熱伝導板７，８は吸
熱・発熱する。
従来の熱電素子の欠点は、次の通りである。
(1) Ｎ形半導体Ｐ形半導体を、直列に複数対接続
し製作するのがむずかしい。
し製作するのがむずかしい。
(2) 起電力が小さい。
(3) 熱ポンプとしたとき、低電圧大電流である。
(4) 大きな温度差を得ることが困難である。
(5) 熱と電気の変換効率が悪い。
(6) 面積当りのＮ形半導体とＰ形半導体の対を高
密度にできない。
密度にできない。
(7) 大出力の発電機・熱ポンプができない。
(8) 大量生産に向かない。
(9) 高価格である。
(10) 小形化できない。
本発明の目的は、かかる問題点を解決するのに
適した高密度熱電素子を提供することにある。
適した高密度熱電素子を提供することにある。
本発明の特徴は、半導体薄板と、該半導体の一
面に間隔をおいて平面状に形成された複数のＰ形
半導体と、前記半導体薄板の他面に間隔をおいて
平面状に形成された複数のＮ形半導体と、前記複
数のＰ形半導体および前記複数のＮ形半導体を交
互に直列接続するための導体とを備えた高密度熱
電素子にある。
面に間隔をおいて平面状に形成された複数のＰ形
半導体と、前記半導体薄板の他面に間隔をおいて
平面状に形成された複数のＮ形半導体と、前記複
数のＰ形半導体および前記複数のＮ形半導体を交
互に直列接続するための導体とを備えた高密度熱
電素子にある。
第５〜７図は本発明にもとづく高密度熱電素子
の一実施例を示す。同図において、半導体薄板１
１の一面には複数のＰ形半導体１２が間隔をおい
て平面状に斜めに形成され、他面には複数のＮ形
半導体１３が間隔をおいて平面状に形成されてい
る。Ｎ形半導体１３はＰ形半導体１２とは逆の方
向に斜めにされ、そしてこれらのＰ形およびＮ形
半導体は導体１４を介して一種のねじ状に交互に
直列接続されている。１４′はＮ形半導体、導体
およびＰ形半導体の直列接続体の一端に蒸着など
により形成された端子導体で、これには端子線１
５がスポツト溶接により接合されている。直列接
続体の他端も同様であるが、図ではその部分は省
略されている。
の一実施例を示す。同図において、半導体薄板１
１の一面には複数のＰ形半導体１２が間隔をおい
て平面状に斜めに形成され、他面には複数のＮ形
半導体１３が間隔をおいて平面状に形成されてい
る。Ｎ形半導体１３はＰ形半導体１２とは逆の方
向に斜めにされ、そしてこれらのＰ形およびＮ形
半導体は導体１４を介して一種のねじ状に交互に
直列接続されている。１４′はＮ形半導体、導体
およびＰ形半導体の直列接続体の一端に蒸着など
により形成された端子導体で、これには端子線１
５がスポツト溶接により接合されている。直列接
続体の他端も同様であるが、図ではその部分は省
略されている。
第５〜７図に示す熱電素子は次のようにして簡
単に製造することができる。すなわち、まず第８
図Ａのように半導体薄板１１を用意する。次に、
半導体薄板１１の一面には全面に亘つて第８図Ｂ
のようにイオン注入法または不純物拡散法により
Ｐ形半導体１２を層状に形成し、他面には全面に
亘つて第８図Ｂのように同様にイオン注入法また
は不純物拡散法によりＮ形半導体１３を形成す
る。その後第８図Ｃのように半導体薄板１１の両
端面にＰ形およびＮ形半導体１２および１３にま
たがるように導体１４を蒸着により層状に形成す
る。最後に、写真蝕刻法や電子線描画法により第
５図のようにＰ形半導体１２およびＮ形半導体１
３を導体１４を介してねじ状に直列接続するよう
に形成する。
単に製造することができる。すなわち、まず第８
図Ａのように半導体薄板１１を用意する。次に、
半導体薄板１１の一面には全面に亘つて第８図Ｂ
のようにイオン注入法または不純物拡散法により
Ｐ形半導体１２を層状に形成し、他面には全面に
亘つて第８図Ｂのように同様にイオン注入法また
は不純物拡散法によりＮ形半導体１３を形成す
る。その後第８図Ｃのように半導体薄板１１の両
端面にＰ形およびＮ形半導体１２および１３にま
たがるように導体１４を蒸着により層状に形成す
る。最後に、写真蝕刻法や電子線描画法により第
５図のようにＰ形半導体１２およびＮ形半導体１
３を導体１４を介してねじ状に直列接続するよう
に形成する。
以上説明したところからわかるように、本発明
によれば、次のような作用効果が奏せられる。
によれば、次のような作用効果が奏せられる。
(1) 高密度熱電素子が得られる。したがつて、こ
れを起電力発生用として用いるときは小温度差
により大起電力を得ることができる。また、熱
ポンプとして利用する場合は大電圧小電流で
吸・発熱効果が得られる。
れを起電力発生用として用いるときは小温度差
により大起電力を得ることができる。また、熱
ポンプとして利用する場合は大電圧小電流で
吸・発熱効果が得られる。
(2) 小形高密度熱電素子を簡単に製造することが
できる。
できる。
第１図は温度差発電の原理図、第２図はもう一
つの温度差発電の原理図、第３図は熱ポンプの原
理図、第４図は従来の熱電素子の正面図、第５図
は本発明にもとづく一実施例を示す高密度熱電素
子の正面図、第６図は第５図の側面図、第７図は
第５図の下面図、第８図は第５図に示される高密
度熱電素子の製造工程を説明する図である。 １１……半導体、１２……Ｐ形半導体、１３…
…Ｎ形半導体、１４……導体、１５……端子線。
つの温度差発電の原理図、第３図は熱ポンプの原
理図、第４図は従来の熱電素子の正面図、第５図
は本発明にもとづく一実施例を示す高密度熱電素
子の正面図、第６図は第５図の側面図、第７図は
第５図の下面図、第８図は第５図に示される高密
度熱電素子の製造工程を説明する図である。 １１……半導体、１２……Ｐ形半導体、１３…
…Ｎ形半導体、１４……導体、１５……端子線。
Claims (1)
- １ 半導体薄板と、該半導体薄板の一面に間隔を
おいて平面状に形成された複数のＰ形半導体と、
前記半導体薄板の他面に間隔をおいて平面状に形
成された複数のＮ形半導体と、前記複数のＰ形半
導体および前記複数のＮ形半導体を交互に直列接
続するための導体とを備えている高密度熱電素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134110A JPS5835991A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 高密度熱電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134110A JPS5835991A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 高密度熱電素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5835991A JPS5835991A (ja) | 1983-03-02 |
| JPH0320909B2 true JPH0320909B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=15120683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56134110A Granted JPS5835991A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 高密度熱電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835991A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5837929A (en) * | 1994-07-05 | 1998-11-17 | Mantron, Inc. | Microelectronic thermoelectric device and systems incorporating such device |
| JPH09321354A (ja) * | 1996-05-28 | 1997-12-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 金属パターンプレート |
| JP3956405B2 (ja) * | 1996-05-28 | 2007-08-08 | 松下電工株式会社 | 熱電モジュールの製造方法 |
| WO2020129539A1 (ja) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 太陽電池および熱電変換素子を有する複合発電装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493235A (ja) * | 1972-04-22 | 1974-01-12 | ||
| JPS5092091A (ja) * | 1973-12-13 | 1975-07-23 |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP56134110A patent/JPS5835991A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5835991A (ja) | 1983-03-02 |
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