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J-GLOBAL ID：201602267374921256   整理番号：16A0548396

ナノ構造化PbTe系熱電気変換から発電:材料からモジュールまでの総合的開発

Power generation from nanostructured PbTe-based thermoelectrics: comprehensive development from materials to modules

著者 (8件)： Hu Xiaokai (Research Institute for Energy Conservation, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba, Ibaraki 305-8568, Japan. [e-mail]) ,  Jood Priyanka ,  Ohta Michihiro ,  Kunii Masaru ,  Nagase Kazuo ,  Nishiate Hirotaka ,  Kanatzidis Mercouri G. ,  Yamamoto Atsushi
資料名： Energy & Environmental Science  (Energy & Environmental Science)
巻： 9  号： 2  ページ： 517-529  発行年： 2016年02月 
JST資料番号： W2306A  ISSN： 1754-5692  CODEN： EESNBY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究で筆者等は,高い変換効率の熱電モジュールへの高性能ナノ構造化PbTe系材料の利用を実証した。筆者等は,高い熱電性能指数(ZT)を有する4%NaをドープしたPbTe-2%MgTeと0.2%PbI₂をドープしたPbTeの試料を作成し,これらをそれぞれp型とn型熱電レグとして使用するため,Co-Fe拡散障壁と共に焼結した。PbTeレグの透過型電子顕微鏡は,ナノ構造の円盤状と球状の2つの形状を明らかにした。ナノ構造化による格子熱伝導率の低下によって,p型PbTeでは810Kで~1.8のZTが,n型PbTeでは750Kで~1.4のZTが得られた。ナノ構造化PbTe系モジュールとBi₂Te₃とナノ構造化PbTeを用いるセグメント化レグを作成し,真空中で873Kまでの高温側の温度を用いて試験した。ナノ構造のPbTe系モジュール及びセグメント化Bi₂Te₃/ナノ構造化PbTeモジュールは,最大変換効率が,それぞれ,570Kの温度差(ΔT)で~8.8%及び590KのΔTで~11%になることを実証した。三次元有限要素シミュレーションは,ナノ構造のPbTe系モジュール及びセグメント化Bi₂Te₃/ナノ構造化PbTeモジュールの最大変換効率が,それぞれ570KのΔTで12.2%と590KのΔTで15.6%に達し,これは,ナノ構造化PbTeレグとCu相互接続電極間の電気的及び熱的接触がさらに改善される場合に達成できることを予測した。Copyright 2016 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *熱電気変換 ,  発電 ,  効率 ,  *ナノ構造 ,  ナノ材料 ,  熱電素子 ,  熱電材料 ,  *テルル化鉛 ,  モジュール ,  マグネシウム化合物 ,  ヨウ化物 ,  P型半導体 ,  N型半導体 ,  熱伝導率 ,  ビスマス化合物 ,  拡散障壁 ,  計算機シミュレーション ,  有限要素法 ,  銅 ,  性能指数 ,  ヨウ化鉛 ,  格子熱伝導率 ,  テルル化ビスマス ,  有限要素シミュレーション ,  計算機利用 ,  利用
準シソーラス用語： 電力変換効率 ,  熱電性能指数

分類 (3件)： 熱電発電,熱電子発電  (NB03080V) ,  エネルギー変換装置  (LC01020U) ,  熱電デバイス  (NC03090J)

タイトルに関連する用語 (6件)： ナノ構造 ,  PbTe ,  熱電気変換 ,  発電 ,  モジュール ,  開発