★ 持続可能社会の実現に向けたカギとなる“熱電変換技術”！

熱電変換の原理から材料の種類、システムの応用事例、実用化への課題をじっくり解説します！

熱電変換材料の開発とモジュール化技術、

発電システムの応用展開

【提携セミナー】

主催：株式会社技術情報協会

講座内容

熱電変換技術は、ペルチェ素子として電子冷却や精密な温度制御などに広く実用化されているが、エネルギーの有効利用に向けた排熱発電や、無線IoTデバイスをメンテナンスフリーにするための微小電力供給源など、さらに幅広い分野での活用が期待されている。とくに近年では、材料性能の向上に加えて実用化を意識したプロセス技術やデバイス設計技術などの周辺技術の開発も進められており、実用化への期待が高まっている。 本セミナーでは、熱電変換技術について材料からシステムまで基礎的な内容から説明するとともに、実用化を目指した研究開発事例を中心に紹介しながら応用に向けた展開について概説する。

習得できる知識

• 熱電変換技術に関する材料からシステムまでの基礎的なメカニズム
• 代表的な熱電材料の特性と性能改善に向けたプロセス技術
• 熱電モジュールの構造と作製技術
• 実用化に向けた熱電変換システムの構造設計と応用事例

担当講師

(国研)産業技術総合研究所　極限機能材料研究部門　主任研究員 博士(工学)　 三上 祐史 氏

セミナープログラム（予定）

１．熱電変換の基礎
●熱電効果について、基本原理からデバイスにおけるエネルギー収支までの基本的なメカニズムについて説明

1.1　熱電効果と性能指数
・熱電材料に求められる物性について
1.2　熱電デバイスとエネルギー変換性能
・熱電デバイスの構造と、その性能の概算について
1.3　熱電変換システムとその特徴
・熱電変換システムの構成と優位性について
1.4　熱電物性の評価技術
・ゼーベック係数、導電率および熱伝導率の評価技術について

２．熱電変換材料と合成プロセス
●熱電材料について、代表的な物質の性能や特徴を紹介しながら、熱電性能に大きな影響を与える構造制御と合成プロセスについて説明

2.1　代表的な熱電材料と開発技術
・代表的な熱電材料の性能と、その材料開発手法について
2.2　テルライド系と低次元構造材料
・熱電材料として最も代表的なBi2Te3などのテルライド系熱電材料を題材に低次元構造化による飛躍的な性能向上について
2.3　シリサイド系と資源性
・資源性に優れたシリサイド系を題材に資源量を考慮した実用性に関する検討について
2.4　酸化物系とセラミックス焼結技術
・耐熱性や安定性に優れた酸化物材料を題材にセラミックス焼結技術を利用した素子作製技術について
2.5　有機熱電材料とコンポジット
・軽量でフレキシブルな熱電材料として期待される有機熱電材料やCNT配合高分子熱電材料を題材に複合化効果について
2.6　ホイスラー合金系とニアネット成形
・耐熱性や機械的強度に優れたホイスラー合金系材料を題材に粉末冶金技術を活用した熱電材料の合成プロセスについて

３．熱電変換システムと応用展開
●おもに熱電発電について、システム設計や期待される応用について概説

3.1　熱電変換モジュールの構造と作製技術
・熱電変換モジュールの作製における課題と実用性を向上させるための要素技術について
3.2　熱電変換システムの基本設計
・熱電変換システムにおける設計のポイントとデバイス構造と性能の相関について
3.3　熱電冷却システムの応用事例
・熱電冷却（ペルチェ素子）を利用した応用事例
3.4　熱電発電システムの応用事例
・熱電発電の応用が期待される自動車や工場の排熱回収や、ワイヤレスセンシングに向けた環境発電に関する検討事例

４．まとめ

公開セミナーの次回開催予定

開催日

未定

開催場所

未定

受講料

未定

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