【講座の趣旨】
熱電変換材料は、温度差を与えると電力を生成(熱電発電)し、電力を与えると冷却(ペルチェ冷却)と発熱を起こす大変ユニークな機能材料です。熱電変換材料を用いた熱電発電の装置は、熱エネルギーを電気エネルギーに直接変換する固体装置で可動部が無くメンテナンスフリーで長寿命であり、比較的高出力密度を有するという特長があります。サステナブル社会の実現のためには、未利用熱や廃熱から電力へと直接エネルギー変換が可能でカーボンニュートラルやゼロ・エミッションにも貢献する環境に優しい熱電発電の活用が益々求められてきている状況です。本セミナーでは、熱電変換の基礎から、熱電変換材料やそれらを用いた熱電発電モジュールとシステムについて、開発事例を交えて解説します。
【習得できる知識】
・熱電変換現象や歴史
・熱電変換の活用方法
・熱電発電素子・モジュールの形態
・熱電変換材料・モジュールおよび発電システムの開発事例
１．熱電変換現象
1-1 熱電変換の歴史
1-2 真性半導体とn型及びp型半導体
1-3 ゼーベック効果
1-4 ペルチェ効果
1-5 トムソン効果
1-6 その他の熱電効果
1-7 熱電変換でできること
２．熱電変換材料
2-1 熱電変換材料に重要な物性
2-2 性能の指標と変換効率
2-3 有望な各種熱電変換材料
2-4 熱電変換材料の製造方法
３．熱電発電素子・ モジュール
3-1 積層型熱電発電素子の構造
3-2 Π型熱電モジュールの構造
3-3 Π型以外の熱電モジュールの構造
3-4 モジュール製造に関連する接合技術
４．熱電発電システム
4-1 熱電発電システム開発の歴史
4-2 廃熱を利用した熱電発電
4-3 熱電発電システムの具体例
4-4 車載熱電発電システムにおける発電量の試算
５．熱電変換の課題と将来展望
5-1 熱電変換の課題
5-2 廃熱利用による省エネルギー効果の試算
5-3 熱電変換の将来展望
【質疑応答】
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