熱機械駆動スイッチと強誘電体を組み合わせた熱-電気変換素子

カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門

発行日: 2014/06/01

タイトル(英語): Pyro/piezo-electric Energy Converter based on Ferroelectric Material Combined with Thermo-mechanical Switch

著者名: 齋藤　卓弥（東北大学 大学院工学研究科），川合　祐輔（東北大学 大学院工学研究科），小野　崇人（東北大学 大学院工学研究科）

著者名(英語): Takuya Saito (Graduate School of Engineering, Tohoku University), Yusuke Kawai (Graduate School of Engineering, Tohoku University), Takahito Ono (Graduate School of Engineering, Tohoku University)

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，PZT　　Pyroelectricity，Piezoelectricity，Bimaterial structure，Thermoelectric converter，Energy harvesting，PZT

要約(英語): A novel pyro/piezo-electric energy converter, which is based on pyroelectric and piezoelectric energy conversion caused by periodic temperature and pressure change of a ferroelectric material, is developed. A bulk lead-zirconate-titanate (PZT) ceramic is attached on a bimetal disk. This bimetal disk is placed between hot and cold sources, which causes reciprocatory motion between the hot and cold sources. The temperature of the PZT ceramic is periodically changed due to the heat transfer, which produces pyroelectric current. At the moment of the forward and reverse buckling, piezoelectric current due to deformation of PZT ceramic is also caused. Maximum output power of 2.1 nW is obtained with the reciprocation frequency of 1.6 Hz when temperature difference is 258℃. This converter can be driven at hot source temperature higher than Curie point of PZT ～330℃.

本誌: 電気学会論文誌E（センサ・マイクロマシン部門誌） Vol.134 No.6 （2014） 特集：第30回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム受賞論文特集

本誌掲載ページ: 154-158 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejsmas/134/6/134_154/_article/-char/ja/