[16a-A34-1~8] 熱電変換の現在と未来: ZTはどこまで上がるのか？

[16a-A34-7] スクッテルダイト系熱電材料及び熱電デバイスの開発

〇郭 俊清¹、聶 革¹、富田 健稔¹、住吉 篤郎¹、越智 孝洋¹、鈴木 尚吾¹、菊地 昌晃¹ (1.古河機械金属)

キーワード：熱電材料、熱電デバイス、熱電発電システム

熱電変換技術は熱エネルギー利用手段の一つとして期待されている。本報告はスクッテルダイト系熱電材料及び熱電デバイスの開発状況を紹介し、熱電発電の技術課題を議論する。スクッテルダイト系熱電材料及びデバイス開発の結果、元素の多重充填効果を利用して熱電材料の無次元性能指数ZTの最大値はp-ZT=0.7-0.9、n-ZT=1.0-1.2に達した。試作した熱電モジュールは7%-8%の変換効率を有すると共に、550℃以下の温度で長期耐久性を有することを確認した。さらに、材料の量産化技術を開発し、10 kg/バッチの熱電材料合成技術、直径φ200mmの大型熱電材料焼結体の成形技術及び素子加工技術を確立した。熱電発電技術を実用化するには、耐久性を有する熱電発電システム技術の確立は不可欠である。