本发明涉及柔性热电器件制造，尤其是指一种in-plane结构柔性热电器件的制备方法及柔性热电器件。
背景技术：
1、热电器件能够直接实现热能和电能之间的相互转化，是一种获得绿色能源的新功能器件。热电器件主要有热电制冷和温差发电两个应用方向，分别利用了帕尔贴效应(peltier effect)和塞贝克效应(seebeck effect)。目前，热电器件的基底材料大多采用陶瓷材料，制备得到的热电器件存在脆性大、不可弯曲的短板，使得其只能够应用于具有平面的机械和电子设备领域。而实际生活中，人体以及许多的机械和电子设备都具有复杂曲率变化的几何表面，陶瓷基底的热电器件不能与其表面完整贴合，大大降低了能量转换效率，这使得柔性基底热电器件的开发成为了热电领域的重点。
2、柔性热电器件按照温度梯度的方向可以分为cross-plane结构和in-plane结构两类，cross-plane结构的柔性热电器件其温度梯度的方向与基底平面垂直，其制备工艺流程复杂且成本较高。in-plane结构的柔性热电器件其温度梯度的方向与基底平面平行，制备工艺简单，可采用传统的薄膜制备工艺完成，易于实现大规模生产。但是，不论是用于热电制冷还是用于热电发电，只能将热电器件的冷面与被冷却物体表面贴合，或者只将热电器件的热面与热源表面贴合，而in-plane结构柔性热电器件由于温度梯度方向与基底平面平行，使得其热面与冷面处于同一平面上，这将导致无法正常制冷或者发电。因此，进行合理的结构设计使得in-plane结构柔性热电器件的热分布得到优化，来满足热电制冷或者热电发电的要求，将具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够优化in-plane结构柔性热电器件的热分布，可用于具有复杂曲率变化的几何表面的热电制冷或者热电发电的in-plane结构柔性热电器件的制备方法及柔性热电器件。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种in-plane结构柔性热电器件的制备方法，包括：
3、s1、进行器件的结构参数设计，所述器件的结构参数包括热电臂的长度、热电臂的宽度以及热电臂的间距；
4、s2、制备p型热电膜和n型热电膜；
5、s3、根据器件的结构参数将p型热电膜和n型热电膜裁剪成型，得到p型热电膜单元和n型热电膜单元；
6、s4、将p型热电膜单元和n型热电膜单元并排交错粘接于柔性基底上，形成间隔设置的热电臂；
7、s5、在相邻的两个热电臂之间制备连接电极，形成首尾相连的模式；
8、s6、分别在沿热电膜宽度方向的两端的热电臂上制备导线；
9、s7、在粘贴有热电膜单元的柔性基底上粘贴柔性绝热层，得到柔性器件；
10、s8、沿垂直于热电膜长度方向的中心线将柔性器件对折，并压制成型，得到柔性热电器件预制件；
11、s9、对柔性热电器件预制件进行表面封装，得到热面和冷面处于垂直方向的in-plane结构的柔性热电器件。
12、进一步的，在步骤s8之中，在对折后的柔性绝热层之间放置热熔胶膜，通过热压方式将柔性器件压制成型。
13、进一步的，在步骤s8之中，通过热压方式将柔性器件压制成型的热压压力为5-15mpa，热压温度为100-150℃，热压时间为5-10min。
14、进一步的，在步骤s9之中，通过密封材料将柔性热电器件预制件的四周进行密封保护。
15、进一步的，所述密封材料为密封胶带。
16、进一步的，在步骤s2之中，可通过磁控溅射法、化学气相沉积法、脉冲激光沉积法、分子束外延法、喷墨打印法或静电纺丝法制备p型热电膜和n型热电膜。
17、进一步的，在步骤s5之中，通过掩膜真空蒸镀法将金属制备成连接电极。
18、进一步的，在步骤s5之中，通过涂刷法将导电银浆或导电锡浆制备成连接电极。
19、进一步的，所述柔性基底为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或硅胶中的一种；所述柔性绝热层为二烯烃柔性绝热材料、二氧化硅柔性隔热材料、纳米气凝胶绝热材料或柔性橡胶中的一种。
20、本发明还涉及一种柔性热电器件，通过如上述任意一项所述的制备方法制得。
21、本发明的有益效果在于：提供了一种柔性热电器件的制备方法，将p型热电膜和n型热电膜按照预先设计的结构参数并排交替粘结在柔性基底之上，并在p型热电膜和n型热电膜之间制备连接电极，随后引出两条铜导线，然后在上表面粘贴柔性绝热层，得到柔性器件，再将柔性器件沿着垂直于热电膜长度方向的中心线对折，并进行压制成型，最后进行表面封装，得到柔性热电器件。该方法通过在in-plane结构柔性热电膜的上表面添加柔性绝热层，并进行对折，从而形成热面和冷面处于垂直方向的in-plane结构柔性热电器件，优化了in-plane结构柔性热电器件的热分布，可用于具有复杂曲率变化的几何表面的热电制冷或者热电发电。
1.一种in-plane结构柔性热电器件的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤s8之中，在对折后的柔性绝热层之间放置热熔胶膜，通过热压方式将柔性器件压制成型。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在步骤s8之中，通过热压方式将柔性器件压制成型的热压压力为5-15mpa，热压温度为100-150℃，热压时间为5-10min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤s9之中，通过密封材料将柔性热电器件预制件的四周进行密封保护。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述密封材料为密封胶带。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤s2之中，可通过磁控溅射法、化学气相沉积法、脉冲激光沉积法、分子束外延法、喷墨打印法或静电纺丝法制备p型热电膜和n型热电膜。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤s5之中，通过掩膜真空蒸镀法将金属制备成连接电极。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤s5之中，通过涂刷法将导电银浆或导电锡浆制备成连接电极。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述柔性基底为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或硅胶中的一种；所述柔性绝热层为二烯烃柔性绝热材料、二氧化硅柔性隔热材料、纳米气凝胶绝热材料或柔性橡胶中的一种。
10.一种柔性热电器件，其特征在于：通过如权利要求1-9任意一项所述的制备方法制得。
