1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，智能穿戴式电子设备得到了广泛关注，常见的穿戴式电子设备包括智能手环、腕表、3d眼镜等^[1]。穿戴式电子设备的长期正常工作一般需要可靠、稳定、持久的电源，当前主要采用锂电池作为电源。然而，在整体空间有限的情况下，微小型锂电池有限的电量往往不能满足穿戴式电予设备持久供电的需求，为了延长穿戴式电子设备的供电时间，除了改进锂电池技术，还需要探索开发出一种新型高效的微型发电设备^[2]。

热电器件能实现热能与电能的相互转换。热电器件可以收集人体热能发电，理论上可为穿戴式电子设备提供永久电源。而且热电器件具有体积小、控温精确、响应速度快、使用寿命长、工作安静、不产生任何气态或液态污染物、对人体安全等优点^[3，4]。在实际应用中，热电发电器件完全可以满足一些小功率电子设备在供电方面的要求^[5]。目前，美国matrix industries公司已经研发出了一款基于热电驱动的powerwatch手表^[6]，并于2017年11月发售。

bi₂te₃基热电材料是室温条件下性能最优的热电材料^[7]，块体bi₂te₃基商业热电器件已有一定规模的应用。目前，大多数传统的热电器件包含两个硬质基底，仅能应用在平整表面导致其应用范围受到了极大的限制。相比之下，柔性热电器件的实用化程度更高，应用范围更广。同样地，热电器件的功率器件与特征尺寸成反比^[8]。总的来说，热电器件是朝着一个微型化、柔性化和材料薄膜化的方向发展。对于可穿戴式电子设备而言，性能优异的柔性热电器件完全可以解决设备的供电和散热需求。因此，开发一种稳定可靠、制造成本低、输出功率满足驱动要求的柔性热电器件具有重要的研究价值。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：球磨p型bi_0.5sb_1.5te₃材料，与环氧树脂体系按比例混合成复合浆料，通过毛刷对复合浆料进行涂刷成型，制备bi_0.5sb_1.5te₃-环氧树脂复合材料，并组装柔性热电器件。

材料表征及性能测试：对bi_0.5sb_1.5te₃-环氧树脂复合厚膜进行结构表征和电输运性能测试，通过xrd、sem、epma等表征手段对其形貌结构、元素构成进行分析，zem-3型热电测试系统测试复合厚膜热电性能，搭建厚膜器件温差测试装置对其性能进行了系统评估。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－6周：了解并掌握p型bi_0.5sb_1.5te₃-环氧树脂复合热电厚膜的表征和性能测试设备的操作方法，完成物相组成鉴定、显微结构分析和热电性能测试工作；

第7－10周：基于柔性热电薄膜材料制造热电元器件，测试柔性热电器件的性能；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘海燕. 用于人体热量回收的表链式柔性温差发电器设计与制造[d]. 浙江:浙江大学, 2016.

[2] 祝薇, 邓元, 王瑶, 高洪利, 胡少雄. 热电薄膜材料的制备和制冷器件的数值模拟[j]. 北京航空航天大学学报. 2015.

[3] 申利梅，陈焕新，张威，舒朝晖. 影响热电制冷性能的关键因素及其分析[j]. 红外与激光工程, 2011.