发 明 名 称：一种隔热防潮型热电器件及其制备方法

专 利 号：ZL 2025 1 0787866.X

1.技术领域

本发明涉及热电材料技术领域

2.背景技术

热电转换技术是利用塞贝克效应将热能直接转化为电能，在热电材料领域广泛应用。Bi₂Te₃基热电器件的瓶颈集中于界面防潮失效和热损耗效率的降低，传统隔热防潮方法因其使用材料和技术的局限性，均存在不利于热电器件高效利用的问题，需突破现有技术并结合热-电协同优化的隔热防潮设计以实现热电器件长期稳定高效运行。本发明在于克服现有技术的不足，提供一种隔热防潮型热电器件及其制备方法，解决了Bi₂Te3基器件的防潮、隔热与可靠性难题。

3.专利技术优势

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明的锌基沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-8）基防潮层通过孔径精准控制，较传统密封材料防潮能力提升10 倍以上，显著抑制Bi₂Te₃电偶臂氧化与电极腐蚀，延长器件寿命至5000 小时以上。

（2）本发明的疏水改性纳米纤维素气凝胶，在保持超低导热系数的同时，抗压强度提升至12 MPa，解决气凝胶“易脆易吸湿”难题，适用于振动、潮湿等复杂环境。

（3）本发明的热反射膜通过TiO₂/Ag/TiO₂三层膜结构实现了400-3000 nm波段，反射率≥92%，减少热辐射损失 30% 以上，配合气凝胶层将器件整体热损失降低40%，显著提升低品位热能转换效率。

（4）本发明的低共熔溶剂循环利用技术结合光催化降解，避免传统有机溶剂污染；微流控与 ALD 技术实现纳米级结构精准控制，推动热电器件制备向精细化、绿色化发展。

4.技术简介

本发明公开了一种隔热防潮型热电器件及其制备方法，包括表面生长有防潮层且与电极连接的p型Bi₂Te₃电偶臂和n型Bi₂Te₃电偶臂；填充于相邻电偶臂之间的纤维素基气凝胶层；纤维素基气凝胶层的孔隙率为96%-99.5%，表面接触角≥150°；覆盖于电偶臂的非热传导表面的热反射膜，热反射膜在400-3000 nm波段的反射率≥92%；防潮层的材质为锌基沸石咪唑酯骨架材料，厚度为50-200nm，且防潮层孔隙率为5%-10%，孔径≤0.34 nm。本发明实现了电偶臂与电极之间的低阻、高强度、防潮连接。