浙江大学马云贵获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉浙江大学申请的专利基于双曲超材料纳米线阵列的热光伏器件及其制造方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116632092B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310711732.0,技术领域涉及:H10F77/67;该发明授权基于双曲超材料纳米线阵列的热光伏器件及其制造方法是由马云贵;李欣苒;张森;党雍迪;李雨萱设计研发完成,并于2023-06-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于双曲超材料纳米线阵列的热光伏器件及其制造方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于双曲超材料纳米线阵列的热光伏器件及其制造方法。可以显著提升热电转换性能。本发明包括如下步骤:1根据辐射热流以及纳米线结构参数限制,确定双曲纳米线阵列填充率;2根据工艺限制,设计纳米线阵列结构尺寸;3根据优化的结构参数构建近场热光伏器件;4利用有限元分析得到基于双曲超材料的近场热光伏器件的热电转换功率性能。本发明将双曲纳米线阵列结构与近场热光伏器件结合,通过参数优化对辐射热光子进行频率调控,使其与电池层半导体的禁带宽度相匹配。纳米线阵列结构能够有效提升对热光子的吸收能力。本发明兼容了现有的半导体制备工艺,在工业废热的回收利用等方面具有广阔的应用。
本发明授权基于双曲超材料纳米线阵列的热光伏器件及其制造方法在权利要求书中公布了:1.一种基于双曲超材料的近场热光伏器件的制造方法,其特征在于,所述近场热光伏器件包括热源、发射器、电池层以及冷端;所述发射器和电池层通过在半导体基片上进行刻蚀得到,背面的热源和冷端分别用导热胶粘贴在导热性良好的材料和半导体制冷片TEC上;所述发射器为双曲超材料,发射器和电池层之间具有利用近场倏逝波隧穿效应增强辐射热流的间距;所述双曲超材料具有垂直光轴方向介电系数和平行光轴方向介电系数,双曲超材料的垂直光轴方向介电系数和平行光轴方向介电系数乘积为负数; 所述近场热光伏器件的制造方法包括如下步骤: 步骤1:根据近场热光伏器件的结构搭建近场热光伏器件的初始模型; 步骤2:根据近场热光伏器件初始模型的辐射热流大小以及纳米线结构参数限制,利用等效介质理论,确定近场热光伏器件中发射器和电池层纳米线阵列的填充率; 步骤3:将近场热光伏器件的初始模型中发射器和电池层纳米线阵列的填充率调整为步骤2中确定的填充率,并根据纳米线加工的深高比限制确定发射器和电池层纳米线阵列的厚度; 步骤4:根据步骤2确定的填充率以及步骤3确定的厚度制造近场热光伏器件; 所述步骤4具体包括以下步骤: 4.1利用刻蚀和离子注入的加工工艺制作单元尺寸、厚度和填充率合适的纳米线阵列作为电池层,并连接引线和电极,将电池层背面的冷端用导热胶粘贴覆盖于半导体制冷片上; 4.2利用双曲超材料制作具有一定双曲特性的纳米线阵列发射器,使用导热胶将发射器背面的热源与导热性良好的材料粘贴,并以一定的方式使发射器与电池层保持在近场间距下; 4.3将步骤4.1和步骤4.2的组件进行封装,封装时选用具有导热性的材料; 4.4将封装好的近场热光伏器件靠近发射端的一侧涂覆一层导热脂层用于收集工业废热; 4.5将步骤4.4的近场热光伏器件进行检测是否合格; 步骤4.5中的检测方法具体为:利用COMSOL有限元分析得到热光伏电池中的载流子分布hzz,ω,进而得到近场热光伏器件的热电转换功率和热电转换效率,从而判断近场热光伏器件是否合格。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人浙江大学,其通讯地址为:310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。