杨 龙，尤 汉，唐可琛，唐 昊，鄢永高，唐新峰

(武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室,湖北 武汉 430070)

0 引 言

随着人类科技水平的飞速发展，可穿戴式电子设备快速普及，大幅度提高了人类生活水平。这些电子设备直接佩戴于人体体表或嵌于织物中再穿戴于人体进行服役[1～4]，对人们的生活、感知带来很大的便利。但是这些电子设备需要频繁充电或更换电池，这给可穿戴电子设备的进一步发展形成了巨大的阻碍。电子元器件正朝着柔性化、微型化、轻便化方向发展[5～7]。因此，开发自供电系统以满足未来免充电电子产品的需求，对于进一步发展可穿戴式电子设备具有重要意义。

热电发电技术利用热电材料的Seebeck效应可将温差转换为电能，是一种纯固态发电技术。热电发电器件(thermoelectric generation,TEG)在工作过程中无振动、无噪音、无传动部件。人体皮肤表面是一个良好的稳定热源，成人皮肤面积约为1.2～2.0 m2，皮肤表面温度约33 ℃，人体以50～150 W/m2的功率源源不断向环境中释放热量[8]。因此，将热电器件制作成可穿戴式供电系统，可以利用人体作为恒定热源实现热能向电能的直接转换，为可穿戴设备供电。

目前应用最为广泛的热电器件为平板型垂直结构热电器件，p型、n型热电粒子与电极组成π形结构，形成电路串联，热路并联模式。在实际应用中，热电器件的发电效率与基板材料、器件结构及表面界面等因素有关。

市场上已经商业化应用的热电器件多为氧化铝覆铜基板封装Bi2Te3热电材料组装而成，材料最大ZT值在1.0左右。……