Abstract:
Die Erfindung betrifft thermoelektrische Bauteile umfassend eine erste und eine zweite thermoelektrische Schicht, wobei die Schichten unter Ausbildung eines pn-Übergangs ausgebildet sind. Außerdem betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung derartigen thermoelektrischer Bauteile. Schließlich offenbart die Erfindung einen thermoelektrischen Generator unter Verwendung der Bauteile. Um ein thermoelektrisches Bauteil zu schaffen, das preiswert herstellbar ist und für eine Reihenschaltung in einem thermoelektrischen Generator geeignet ist, wird ein Schichtaufbau der thermoelektrischen Schichten, einer dielektrischen Schicht sowie von Kontaktschichten auf einem Substrat vorgeschlagen, wobei die Gräben bei der Herstellung entlang verschiedener Gräben selektiv getrennt werden.
Abstract:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Strukturierung einer auf einem elektrisch isolierenden Substrat angeordneten elektrisch leitfähigen Lage in mehrere voneinander getrennte Bereiche. Um kostengünstig und mit kurzer Verfahrensdauer eine Strukturierung der auf dem Substrat (1) angeordneten Lage (2) sowohl in einer Bewegungsrichtung des Substrats (11) als auch quer dazu in mehrere voneinander getrennte Bereiche zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass eine Relativbewegung mindestens eines der Zerspanwerkzeuge (5, 18) in der Ebene der abzutragenden Lage mit Hilfe eines Positioniersystem (20) dadurch erzeugt wird, dass das mindestens eine Zerspanwerkzeug (18) quer zu der Bewegungsrichtung des Substrats bewegt wird, wobei das sich quer zu der Bewegungsrichtung des Substrats bewegende Zerspanwerkzeug von dem Positioniersystem zugleich mit übereinstimmender Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung wie das Substrat bewegt wird.
Abstract:
Die Erfindung betrifft einen thermoelektrischen Generator mit mindestens einer ersten Leiter-Schicht aus thermoelektrisch aktivem Material, einem lateralen Temperaturgradienten parallel (x-Richtung) zur Oberfläche des thermoelektrischen Materials sowie mindestens zwei selektiven Kontakten zum Abführen des von dem Generator erzeugten Stroms. Um einen thermoelektrischen Generator mit erhöhtem Wirkungsgrad zu schaffen, werden Thermodiffusionsströme mit einem äußeren elektrischen und/oder elektromagnetischen Feld beeinflusst. Zu diesem Zweck weist der thermoelektrische Generator Mittel zur Erzeugung eines quer zur Stromflussrichtung des thermoelektrischen Generators anliegenden elektrischen und/oder elektromagnetischen Feldes auf. Mit Hilfe des Feldes lässt sich der Seebeck-Koeffizient verändern, insbesondere auch erhöhen. Bei unterstelltem gleich bleibenden lateralen Temperaturgradienten zwischen den beiden selektiven Kontakten zum Abführen des von dem Generator erzeugten Stroms tritt bei unverändertem spezifischen Widerstand eine erhöhte Seebeck- Spannung auf.
Abstract:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektronischen Einheiten, insbesondere Halbleiterbauelementen, das die massenhafte preiswerte Herstellung von Halbleiterbauelementen unabhängig von dem verwendeten Material für die elektrisch leitenden und halbleitenden Schichten ermöglicht und das eine hohe Gleichmäßigkeit und geringe Strukturgröße der hergestellten Halbleiter gewährleistet. Schließlich soll eine Ausgangsstruktur als Halbzeug vorgeschlagen werden, die für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders geeignet ist. Die Erfindung schlägt vor, senkrecht zu der Oberfläche einer mehrlagigen Ausgangsstruktur liegende Schnittflächen, die in einem Prägeschritt erzeugt werden, als Funktionsflächen für den Aufbau eines Halbleiterbauelementes, insbesondere TFT- Transistors, zu nutzen.
Abstract:
Die Erfindung betrifft ein Trägerelement umfassend eine Anbindung an eine Wärmequelle und eine Anbindung an eine Wärmesenke sowie ein auf dem Trägerelement zwischen der Anbindung an die Wärmequelle und der Anbindung an die Wärmesenke angeordnetes thermoelektrisches Dünnschichtelement mit einer heißen und einer kalten Seite, wobei die heiße Seite wärmeleitend mit der Anbindung an die Wärmequelle und die kalte Seite wärmeleitend mit der Anbindung an die Wärmesenke verbunden sind. Um bei guter thermischer Anbindung an eine Wärmequelle und Wärmesenke schädliche Zug- und Scherbeanspruchungen in dem thermoelektrischen Dünnschichtelement, insbesondere in dem thermoelektrisch aktiven Material zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass mindestens ein elastischer und/oder flexibler Kompensationsabschnitt des Trägerelementes zwischen der Anbindung an die Wärmequelle und der Anbindung an die Wärmesenke derart eingerichtet ist, dass er unterschiedliche Ausdehnungen der Wärmequelle und der Wärmesenke durch eine Formänderung des Kompensationsabschnitts ausgleicht.
Abstract:
Die Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend einen thermoelektrischen Generator mit einer von einer Wärmequelle Wärme aufnehmenden heissen Seite, einer an eine Wärmesenke Wärme abgebenden kalten Seite und elektrischen Anschlüssen zur Abgabe von elektrischer Energie mit einer Ausgangsspannung sowie eine elektrische Schaltung mit einer höchst zulässigen Eingangsspannung, deren Eingänge mit den elektrischen Anschlüssen des thermoelektrischen Generators verbunden sind. Derartige Anordnungen kommen beispielsweise an Abgassystemen von Kraftfahrzeugen zur effizienteren Nutzung der Energie zum Einsatz. Um eine derartige Anordnung zu schaffen, die sich weitgehend unabhängig von der Grösse der Temperaturdifferenz zwischen heisser und kalter Seite des thermoelektrischen Generators mit einer Wärmequelle, insbesondere einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine, verbinden lässt, wird vorgeschlagen, dass der thermoelektrische Generator derart ausgestaltet ist, dass eine Sättigung der Ausgangsspannung unterhalb oder bei Erreichen der höchst zulässigen Eingangsspannung der elektrischen Schaltung eintritt.
Abstract:
The invention relates to a thermoelectric element having at least one thermocouple comprising an n-doped and a p-doped thermal leg made of semiconductor material, wherein the thermal legs extends between a hot and a cold side of the thermoelectric element and different temperatures can applied and tapped between the hot and the cold side. In order to create a thermoelectric element having a high thermal power density that nevertheless ensures sufficient mechanical stability using less semiconductor material, according to the invention the thermoelectric effect and the support function of the block between two components is split. The support function is performed by a multipart support, while the thermoelectric effect is initiated by thermal legs disposed on the support, in particular designed as a thin film.
Abstract:
Die Erfindung betrifft einen Wärmeüberträger für mindestens ein thermoelektrisches Dünnschichtelement mit einer heißen und einer kalten Seite, die jeweils an gegenüberliegenden Längsseiten des Dünnschichtelementes angeordnet sind, wobei die heiße Seite mit einem Ankopplungselement an eine Wärmequelle und die kalte Seite mit einer Wärmesenke verbunden ist. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Wärmeüberträger zu schaffen, der eine einfache und wirksame Verbindung mit dem thermoelektrischen Dünnschichtelement ermöglicht und den Wirkungsgrad des eingesetzten thermoelektrischen Dünnschichtelementes verbessert. Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, die insbesondere flexiblen Dünnschichtelemente zwischen dem Ankopplungselement und der Wärmesenke des Wärmeüberträgers aufzuspannen und die Lasten zwischen Ankopplungselement und Wärmesenke über eine insbesondere thermisch isolierende Tragstruktur abzutragen.
Abstract:
The invention relates to a thermoelectric generator having at least one first conductor layer made of thermoelectrically active material, a lateral temperature gradient parallel (in the x direction) to the surface of the thermoelectric material and at least two selective contacts for conducting the current produced by the generator. In order to create a thermoelectric generator having a greater degree of efficiency, thermal diffusion currents are influenced by an outside electrical and/or electromagnetic field. To this end, the thermoelectric generator comprises means for generating an electrical and/or electromagnetic field transverse to the current flow direction of the thermoelectric generator. With the aid of the field, the Seebeck coefficient may be changed, particularly increased. An increased Seebeck voltage will occur in the case of a subordinate, constant lateral temperature gradient between the two selective contacts for conducting the current produced by the generator if the specific resistance remains constant.
Abstract:
Die Erfindung betrifft ein Thermoelektrisches Element mit einer ersten thermoelektrischen Schicht und einer zweiten thermoelektrischen Schicht, wobei die Schichten unter Ausbildung eines pn-Übergangs ausgebildet sind. Um ein gattungsgemäßes thermoelektrisches Element vorzuschlagen, das ohne Verkabelung für eine Reihenschaltung in einem thermoelektrischen Generator geeignet ist, wird vorgeschlagen, dass -ein Substrat eine erste und zweite Kontaktfläche auf einer kalten Seite und eine dritte Kontaktfläche auf einer heißen Seite des Substrats aufweist, -zwischen den Kontaktflächen auf der kalten und heißen Seite ein Temperaturgradient (T1, T2) anlegbar ist, -die erste thermoelektrische Schicht des thermoelektrischen Elementes auf dem Substrat angeordnet ist und eine zweite Kontaktfläche mit einer dritten Kontaktfläche verbindet und -die zweite thermoelektrische Schicht des thermoelektrischen Elementes unter Ausbildung des pn-Übergangs auf der ersten thermoelektrischen Schicht angeordnet und mit der ersten Kontaktfläche verbunden ist. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen thermoelektrischen Elementes angegeben.