基于液态金属的可印刷式热电发生器及其性能评估

摘要：

液态金属印刷电子学作为正在兴起的电子直写技术,在各类柔性电子电路、光电传感器乃至能量捕获器的快速制造上已显示出较大的发展潜力.提出基于液态金属电子墨水的可印刷式热电发生器概念,并由此研制了对应的集成器件.特别以镓-康铜热电偶及镓-镓铟合金热电偶为代表,系统评估了采用液态金属直写方法制作的液-固、液-液两类组合模式的热电偶及热电堆的热电性能,并筛选出合适的配对材料;继而将20对镓-康铜热电偶集成为热电发生器,对其输出电压予以放大后得到1.59 V的负载电压和70.44 μW的功率,可成功驱动LED灯.在此基础上,进一步地将镓膜层的厚度从10 μm提升至800 μm,由此将负载电压和功率增至1.70 V和742.9 μW,幅度分别达到6.92％和955％.以上一系列基础和应用实验证明了液态金属直写式热电发生器用于热量捕获的实用价值.

关键词：热电发生器、热量捕获、印刷电子学、液态金属、直写技术

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资助基金：国家重点基础研究发展计划“973”计划2010CB227303

在线出版日期：2014-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：407-416