1
УДК 539.23
Расчет тонкопленочного термоэлектрического модуля,
изготовляемого методом импульсного лазерного
осаждения
© Г.Н. Дубровин, Е.С. Герасимова, А.Е. Шупенев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Приведен расчет тонкопленочного термоэлектрического модуля, изготовляемого
методом импульсного лазерного осаждения. Модуль представляет собой поли-
имидную подложку размерами 54×20×0,1 мм с осажденным на нее термоэлек-
трическим материалом на основе Bi
2
Te
3
. В результате расчета определяется не-
обходимое число термопар для
генерации модулем напряжения 3,6 В при перепаде
температур 16 K.
Ключевые слова:
термоэлектрический модуль, тонкопленочные термоэлементы,
импульсное лазерное осаждение.
Введение.
Термоэлектрические явления в твердых телах находят
применение в различных областях техники. Эффект Зеебека (термо-
ЭДС) используется для преобразования тепловой энергии в электри-
ческую. Перенос тепла электрическим током (эффект Пельтье) лежит
в основе действия твердотельных охлаждающих и термостатирую-
щих устройств [1].
Термоэлектрический модуль (элемент Пельтье) представляет со-
бой совокупность термопар, электрически соединенных, как правило,
последовательно. В стандартном элементе Пельтье термопары поме-
щаются между двух плоских керамических пластин на основе оксида
или нитрида алюминия (рис. 1) [2].
Рис. 1.
Объемный термоэлектрический модуль
Полупроводник
Полупроводник
n
-типа
Проводник
(медь)
Изолятор
(керамзит)
p
-типа
Горячая сторона
Холодная сторона