通过改变模块两侧顶部电极的方向，以及采用高密度封装半导体芯片，使得FlexTEG模块在任何单轴方向具有更大的灵活性。

近日，日本大阪大学研究小组开发设计一种低成本柔性热电发电机（FlexTEG）模块，它具有较高的机械可靠性，能够用于高效发电，解决能源浪费问题。

通过改变模块两侧顶部电极的方向，以及采用高密度封装半导体芯片，使得FlexTEG模块在任何单轴方向具有更大的灵活性。这将大幅提高弯曲热源余热回收效率，或者热电转换，增强了模块内半导体芯片施加较小机械应力的可靠性。这项研究报告发表在近期出版的《先进材料技术》杂志上。

据称，在不久的将来，我们的生活空间将被“智能社会5.0”的物联网技术覆盖，热电生成系统是一种通过有效回收环境中排放废热能量进行永久发电的有效措施，可以保护全球环境和节约能源，该系统将应用于新一代物联网设备，并能获得人们的广泛关注。

热电转换技术直接将热能转化为电能，反之亦然。由于该技术可依据温差进行能量转换，即使温差很小，下一代热电转换技术将有助于能量采集，这一过程可以捕获少量能量，否则这些能量将损耗。

热电转换是一种非常适合低温转换余热成为电能的技术，使用热电发电机模块开发发电系统。然而，由于热电发电模块包装技术在100℃～150℃环境下无法操作，因此热电发电技术在该温度范围内没有实际应用。此外，室温发电模块的生产成本很高，因此该技术的应用仅限于特定领域，例如空间环境应用。

通过在高封装密度柔性衬底上安装小型热电半导体芯片，研究人员使用电触头在芯片和柔性衬底之间形成稳定可靠的黏附，实现废热的高效回收（热电转换）。在传统非柔性热电转换模块中，由于两侧的顶部电极都垂直安装在其他顶部电极上，因此限制了模块的曲率。然而，在这个FlexTEG模块中，所有顶部电极都是并行集成，当单轴方向弯曲时提供灵活性。这将减少芯片的机械应力，提供FlexTEG模块的机械物理可靠性。

研究报告作者Tohru Sugahara说：“因为所有半导体包装材料的耐热性（上限150℃）和机械模块的灵活性，我们的FlexTEG模块将被作为一个转换150℃或者更低温度的余热热电发电机模块。它的安装技术是基于传统的半导体封装技术，因此热电转换模块的大规模生产和成本降低是可以被预期的。”（杨艳）

相关论文信息：DOI:10.1002/admt.201800556