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J-GLOBAL ID：202002239486456721   整理番号：20A0321259

熱電素子・モジュール設計技術の開発-第一原理計算とマルチフィジックスCAEによる熱電製品開発支援システムの構築と活用-

Development of Thermoelectric Elements and Modules Design Technology to Realize High Efficiency Power Generation-Development of Thermoelectric Product Support System Combining First-Principles Calculation and Multi-Physics CAE-

著者 (4件)： 豊田丈紫 (石川県工試) ,  的場彰成 (石川県工試) ,  宮田全展 (北陸先端科学技術大学院大) ,  小矢野幹夫 (北陸先端科学技術大学院大)
資料名： 石川県工業試験場研究報告  (Report of the Industrial Research Institute of Ishikawa)
号： 68  ページ： 25-32  発行年： 2019年12月25日 
JST資料番号： F0740A  ISSN： 0289-8934  CODEN： IKSHE3  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 熱電素子やその集合体である熱電モジュールの開発の効率化を目的とし,計算科学を活用した高性能熱電素子の素材探索から発電向け熱電モジュールの構造最適化を実現する設計支援システムを構築した。材料探索では,全88モデルの不純物添加α-MgAgSbの電子状態と電子輸送係数計算から3つのp型の熱電素子の候補が得られ,効果的な熱電材料の探索が可能となった。熱電モジュール設計ではボルツマン輸送方程式に基づく近似解析から各種p-n熱電材料の組合せに最適な素子断面積と高さの最適化値を求めることが可能になった。更に,実際の熱電モジュール形状から発電特性を求める有限要素解析モデルを作成し,熱源の広さや出力特性を考慮した構造最適化が可能となった。(著者抄録)

シソーラス用語： *熱電素子 ,  *第一原理 ,  ab initio法 ,  *計算機シミュレーション ,  CAE【計算機】 ,  CAD【計算機】 ,  マグネシウム化合物 ,  銀化合物 ,  アンチモン化物 ,  輸送係数 ,  電気伝導 ,  Boltzmann方程式 ,  有限要素法 ,  数値解析

分類 (1件)： 熱電デバイス  (NC03090J)

引用文献 (17件)：

• 吉野睦, 仁科健. SQCとデジタルエンジニアリング. デンソーテクニカルレビュー. 2005, vol. 10, no. 1, p. 106-114.
• 大富浩一, 羽藤武宏. 1DCAEによるものづくりの革新,東芝レビュー. 2012, vol.67, no. 7, p. 7-10.
• 木林靖忠. 電子デバイスへのペルチェ素子の応用. 株式会社KELK. https://www.kelk.co.jp/useful/netsuden9.html, (参照 2019-08-01).
• 八馬弘邦, 村瀬隆浩, 後藤大輔, 藤本慎一, 牧野一也. 熱電発電技術と応用製品. KOMATSU TECHNICAL REPORT. 2018, vol.64, no.171, p. 47-53.
• 堀康彦, 伊藤哲夫, 葛間泰邦. 熱電発電モジュールの形状が熱電発電ユニットの発電特性に与える影響. T. IEE Japan 1998, vol.118-B, no.7/8, p. 802-810.

タイトルに関連する用語 (9件)： 熱電素子 ,  モジュール設計 ,  開発 ,  第一原理計算 ,  マルチフィジックス ,  CAE ,  支援システム ,  構築 ,  活用