高効率熱電変換材料の現状と展望
高効率熱電変換材料の現状と展望
カテゴリ: 技術報告
論文No: 1042
グループ名: 【B】電力・エネルギー部門
発行日: 2006/02/15
タイトル(英語): The Current State and the Future Prospect of High-performance Thermoelectric Materials
著者名: 高効率熱電変換材料調査専門委員会
著者名(英語): Investigating R&D Committee on high performance thermoelectric materials
キーワード: Thermoelectric energy conversion, Seebeck effect, Peltier Effect, waste heat recovery, figure of merit, Thermoelectric Materials
要約(日本語): 熱電変換材料は、ゼーベック効果を用いた温度差発電やペルチェ効果を用いた電子冷却に利用される、導電性と断熱性を併せ持つように最適化された特殊な材料である。エネルギーの変換効率を高くするためには、電気抵抗率、ゼーベック係数、熱伝導率といった互いに相関する輸送係数を同時に最適化し、熱電性能指数を大きくする必要があるが、精度の良い理論的な予測は困難であり、実験を元にしたデータの収集と分析が重要となる。また、熱電変換材料の応用を考えた場合、個別の応用事例で、どの程度の材料性能が、現在または将来的に期待されているか、材料の性能指数以外にどのような情報が実用化の為に必要であるかを明らかにすることは、熱電変換材料の開発を行うにあたって非常に重要である。このような背景から、当委員会では、近年報告されている高性能熱電変換材料やそのような材料を用いた応用事例、システム検討例についてに関して集中的な情報収集を行い、当該分野の動向の把握を行った。材料の物性データは、材料開発に携わる科学者や、モジュール開発に従事する技術者が利用可能な様にデータ集として編纂した。また現状で考案されている熱電変換システムで、使用されている材料・モジュールについて情報を整理することで、材料開発、モジュール開発、システム開発における課題抽出を行い、今後の熱電変換技術の研究開発の方向性を示した。
要約(英語): This review is intended to serve as an overview of recent developments in new thermoelectric materials and devices and as an updated source of information on the newly developing materials. The main emphasis of this review is to provide a summary of the our most recent results of the thermoelectric materials as data sheets to assist researchers who are working in this field to have the tools to use for designing new materials with enhanced properties. The other purpose is to centralize the information of the new materials and concepts of thermoelectric modules, which published in the literature into one single report to elucidate the merit and demerit of the use of thermoelectric technology and to assist researchers to foresee the right direction on the future R&D of this field.
PDFファイルサイズ: 16,154 Kバイト
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