シーズNo.１３０　

平成１６年度「産学官共同研究開発技術シーズ調査票」

研究開発テーマ （シーズ）

高効率な熱電変換のための積層型熱電素子の開発

技術分野（該当分野に○印を付け別表の該当番号を記入。複数の場合は主なものに◎	研究段階（該当に○）
〔○〕材料（No 04）、 〔　〕ﾊﾞｲｵﾃｸﾉﾛｼﾞｰ（No　　）、 〔　〕情報通信（No　　） 〔　〕機械（No　　）、 〔　〕 医療・福祉（No　　）、 〔◎〕 ｴﾈﾙｷﾞｰ（No 33） 〔　〕環境（No　　）、 〔　〕 その他（No　　）	基礎　 　　　 応用
		ａ	ｂ	ｃ	ｄ
			○
キーワード(５つ以内)

提案者職名・氏名		所属機関名（学部・研究室名）
助教授・伊藤 孝至		名古屋大学エコトピア科学研究機構 エネルギー科学研究部門
電　話	052-789-3357	Ｅ– mail	itoh@numse.nagoya-u.ac.jp
FAX	052-789-5348	ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ

研究開発の目的 （研究の目的、最終的な事業化分野）		燃焼炉等で発生する熱エネルギーのほとんどが有効に利用されていない現状において、電気エネルギーへ直接的に変換できる熱電発電が注目されてきている。本研究では、適用温度範囲において高効率な熱電変換を実現することを目的に、熱電材料の積層（傾斜機能）化技術の開発を行う。
研究開発の内容（概要） (研究の内容・課題等を具体的に、必要に応じ資料を添付してください)		各種の熱電材料が開発されてきているが、低い変換効率や狭い適用温度範囲が熱電発電において課題となっている。シミュレーションによる素子内の温度分布予測や異種熱電材料間の界面抵抗の軽減を図ることによって、素子内の温度分布に応じて異なる熱電材料を積層した熱電素子の最適化を行い、400〜600℃の熱源と室温との温度差を利用して高効率に発電を行える熱電素子の開発とそれを用いた熱電発電システムの開発を行う。
新規性、独創性 (当該シーズの新規性・独創性・優位性等を具体的に)		本研究では、放電プラズマ焼結法を用いることによって、比較的低温で短時間に積層充填した異種熱電材料粉末および電極の直接一体固化を行う。これにより、界面抵抗の軽減を図れるとともに、熱電素子の高性能化、製造プロセスの簡略化および製造コストの低減を実現させることができる。
地域経済への波及効果 (本研究によって期待される成果・効果、地域への貢献、産業界へのインパクト等)		工業用燃焼炉やゴミ焼却炉等の内壁に用いられている耐火煉瓦に開発する熱電素子を組み込むことによって、余剰熱エネルギーの有効な利用手段として高効率な熱電発電が期待でき、新たな電力供給源となりうる。このような熱電発電システムの実用化は、省エネルギーが求められている産業界に対して、強いインパクトを与えるものと考えられる。
実用化への見通し (共同研究の相手となる企業・業界、実用化までの期間等)		実用化のためには、炉材メーカー等とのシステム上の共同研究が必要となる。実用化までには、３〜５年の期間が必要であり、使用環境における熱電素子の耐久性向上とシステム面からの発電効率の向上が課題と考えられる。
関　　連 工業所有権	発明（考案）等の名称		発明者	出願人	外国出願
					〔　〕有 　〔　〕無

　注意事項：　�@ 記入事項が多い場合は、縦方向に枠の大きさを広げて下さい。

　　　　　　　�A 掲載して頂く技術シーズはシーズ集・ホームページ等での公開を前提に記載していただいています

　　　　　　 　　ので非公開情報の箇所は「非公開」と御記入下さい。