尽管薄膜热电材料的发展日新月异，但相应的热电器件（TED）的合理设计仍迫切需要进行热优化，以满足有效利用垂直于器件平面的温度梯度的要求。

近日，深圳大学陈光明特聘教授，刘卓鑫助理教授，国家纳米科学中心王汉夫副研究员报道了设计了一种具有基本双层弹性体层和气隙的三维弹簧式热电器件(S-TED)。

文章要点

1）这种新颖的器件结构不仅继承了良好的柔韧性和压缩性，而且能够在垂直温度梯度下收集余热。详细的热模拟分析表明，与传统的TEDs相比，它在三个方面进行了优化，包括加强接触以实现更有效的界面传热，通过构建隔热气隙阻碍器件本体的传热，以及有效的散热器促进从器件到环境的快速传热。

2）实验结果显示，该器件在30 K的垂直梯度下仅用3对p-n对就可获得749.19 nW的高输出功率，与已报道的其他柔性TED相比，输出功率高达416.22 nW·cm^-2。

这种设计策略将促进面向柔性可穿戴应用的高性能TED的发展。

参考文献

Haicai Lv, Lirong Liang, Yichuan Zhang, Liang Deng, Zhijun Chen, Zhuoxin Liu, Hanfu Wang and Guangming Chen, A flexible spring-shaped architecture with optimized thermal design for wearable thermoelectric

energy  harvesting, Nano  Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106260

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106260