●技術說明
本技術利用噴印製程技術將熱電材料列印在可撓式基板製備成微型熱電發電元件以擷取存在溫差情境之環境熱能,所轉換之電能可用來驅動低功率微電子元件。技術核心為熱電噴印漿料調配比例及噴印結構之燒結製程。展示之微型熱電發電元件具備高熱電功率因子,可承受500次撓曲無性能劣化及模組化組裝進行供電。
●技術之科學突破性
印製型熱電材料通常比冶金熔煉製備的塊材型材料較低的導電率,其原因主要與材料內孔隙率、有機殘碳及晶體缺陷有關。我們藉由調整熱電漿料組成及粉末分散行為來改善其流變特性及結構成型性。接者透過加壓燒結方式來降低燒結後熱電材料的孔隙率來提高印製型熱電材料的導電率。在附件參考資料的表一列出近年碲化鉍系印製型熱電材料的熱電功率因子。在燒結溫度450 ℃以下的結果中,本技術所製備的材料功率因子最高。部分文獻所報導雖有較高數值的材料皆是印製在可承受較高燒結溫度的不同基板材料。考慮元件可撓特性及聚醯亞胺基板可承受溫度( 400℃ ),本技術的成果仍居於領先地位。
●技術之產業應用性
精緻農業常需要持續且即時監控作物的成長。因此大範圍佈置感測元件來監控環境溫度、空氣品質、濕度、土壤含水量等變得有其必要性。本技術開發的微型熱電發電元件可與這些感測元件整合,從環境擷取熱能轉換成電能來驅動這些感測元件。地熱是一極佳的熱源可提供熱電發電元件應用於此自供電感測裝置之應用。例如:溫泉大量的熱能即可用來驅動本技術所開發的微型熱電發電元件。
技術成熟度:雛型
展示目的:研發成果展示
流通方式:技術授權/合作
敬請期待!