熱機械駆動スイッチを組み合わせた強誘電体熱電変換素子

カテゴリ: 部門大会

論文No: 5PM1-B-3

グループ名: 【E】平成25年電気学会センサ・マイクロマシン部門大会講演論文集

発行日: 2013/10/29

タイトル(英語): Thermoelectric power generator based on a ferroelectric material combined with a thermomechanical switch

著者名: 齋藤 卓弥 (東北大学大学院),川合 祐輔 (東北大学大学院),小野 崇人 (東北大学大学院)

キーワード: 焦電効果|圧電効果|バイメタル構造|熱電変換|エナジーハーベスティング

要約(日本語): 本研究では,PZTとバイメタルプレートを組み合わせた熱電変換素子を提案し,出力電流の評価から焦電・圧電由来の出力電流を確認した．座屈温度75℃,逆座屈温度65℃のバイメタルプレートを用いて,冷却源を20から30℃に保った状態で,熱源温度が166℃から452℃の条件において熱電変換を達成した．熱源温度がPZTのキュリー点を超える場合にも,本素子は機能した．1MΩ の負荷抵抗を接続した時,熱源温度281℃の条件で最大出力1.1nWを得た．

要約(英語): A novel thermoelectric energy converter, which is based on pyroelectric and piezoelectric energy conversion caused by periodic temperature and pressure change of a ferroelectric material, is developed. Bimetal disk combined with PZT is placed between hot and cold sources, which causes reciprocatory motion. Maximum output power of 1.1 nW is obtained with the reciprocation frequency of 1.6 Hz. This generator can be driven at hot source temperature higher than Curie point of PZT.

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