CN107112408A - 热电转换装置及蓄电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热电转换装置，其具备透光性、且能够从热能再生电能，所述热电转换装置具备由热电材料形成的热电转换层和与该热电转换层连接的电极层，其中，在该热电转换层及该电极层中，至少该热电转换层具有透光性。
Description
技术分野
本发明涉及基材、热电转换层、以及电极层中至少基材及热电转换层具有透光性的热电转换装置及蓄电系统。
背景技术
热电材料具有通过对材料两端赋予温度差而产生电位差的特性。另外，反之还具有如下特性：通过赋予热电材料电位差而产生温度差，引起热能的释放或吸收，从而提高或降低周围的温度。作为充分利用了热电材料的上述特性的一个例子，公开了一种通过将使用了具有透明性的热电材料的热电转换器件在粘贴于窗玻璃等的状态下通电而作为冷却装置发挥作用的技术(参考专利文献1)。
近年来，由于对环境的关心、节能意识的提高，正在研究如下技术：发挥热电材料的上述特性，例如，利用与上述专利文献1的技术相反的热电材料特性，通过在恒定产生温度差的场所配置热电转换器件，从热能再生电能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/140800号
发明内容
发明所要解决的课题
作为热电转换器件的进一步的应用，本发明的课题在于，提供一种具备透光性、且能够从热能再生电能的热电转换装置及蓄电系统。
用于解决课题的方法
本发明提供下面的(1)～(9)。
(1)一种热电转换装置，其具备由热电材料形成的热电转换层和与该热电转换层连接的电极层，其中，在该热电转换层及该电极层中，至少该热电转换层具有透光性。
(2)如上述(1)所述的热电转换装置，其中，在所述热电转换层及所述电极层中，至少所述热电转换层在与该热电转换层的平面交叉的方向上使用分光光度计测定的550nm的可见光透射率为60％以上。
(3)如上述(1)或(2)所述的热电转换装置，其具有表面设置了所述热电转换层和所述电极层的基材，该基材为具有透光性的无机类材料或具有透光性的有机类材料。
(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的热电转换装置，其中，所述热电材料为n型热电材料。
(5)如上述(1)～(3)中任一项所述的热电转换装置，其中，所述热电材料为p型热电材料。
(6)如上述(1)～(5)中任一项所述的热电转换装置，其中，所述热电转换层具有由n型热电材料形成的n型热电转换层及由p型热电材料形成的p型热电转换层，该n型热电转换层及该p型热电转换层通过所述电极层连接。
(7)如上述(1)～(6)中任一项所述的热电转换装置，其中，相对于所述热电转换装置的平面面积，除了形成有所述电极层的区域以外的区域的面积比例为1％以上且99％以下。
(8)如上述(1)～(7)中任一项所述的热电转换装置，其中，所述电极层具有透光性。
(9)一种蓄电系统，其具备上述(1)～(8)中任一项所述的热电转换装置和储存电的蓄电装置，其中，该热电转换装置中的所述电极层与该蓄电装置电连接。
发明效果
根据本发明，可以提供一种具备透光性、且能够从热能再生电能的热电转换装置及蓄电系统。
附图说明
图1是从与本发明的实施方式的热电转换装置1的主面垂直的方向观察时的平面图。
图2是图1所示的F1-F1线的剖面图。
图3是从与本发明的实施方式的热电转换装置2的主面垂直的方向观察时的平面图。
图4是图3所示的F3-F3线的剖面图。
图5是对本实施方式的热电转换装置的电极层的微细结构的一个例子进行说明的示意图。
图6是对本实施方式的热电转换装置的电极层的微细结构的一个例子进行说明的示意图。
符号说明
1、2 热电转换装置
11、21 基材
12、13、22 热电转换层
14、23 电极层
具体实施方式
[热电转换装置]
本发明实施方式的热电转换装置具备由热电材料形成的热电转换层和与该热电转换层连接的电极层，其中，在该热电转换层及该电极层中，至少该热电转换层具有透光性。
[热电转换装置的结构]
通过附图对本发明的实施方式的热电转换装置1、2进行详细说明。图1是从与形成为片状的热电转换装置1的主面垂直的方向观察时的平面图，图2是图1所示的F1-F1线的剖面图。
热电转换装置1具有pn结型结构，该pn结型结构具备基材11、设置于该基材11的表面且由热电材料形成的热电转换层12(p型半导体层)及热电转换层13(n型热电转换层)、以及与该热电转换层12、13连接的电极层14。在热电转换装置1的基材11、热电转换层12、13及电极层14中，至少基材11及热电转换层12、13具有透光性。后面对各构成要素进行详细说明。
图3及图4所示的热电转换装置2的热电转换层的结构与热电转换装置1不同。具有所谓的单腿型(Single Leg Type)的结构，该结构使用了选自p型热电转换层及n型热电转换层中的一种热电转换层。图3是从与形成为片状的热电转换装置2的主面垂直的方向观察时的平面图，图4是图3所示的F3-F3线的剖面图。
热电转换装置2具备基材21、热电转换层22、以及与该热电转换层22连接的电极层23。对于热电转换装置2而言，在基材21、热电转换层22及电极层23中，至少基材21及热电转换层22具有透光性。后面对各构成要素进行详细说明。
对于热电转换装置1、2而言，均优选在热电转换层及电极层中，至少热电转换层在与基材的平面交叉的方向上使用分光光度计测定的550nm的可见光透射率为60％以上。
需要说明的是，在热电转换装置1、2中，可以没有基材11、21。即，热电转换层及电极层可以直接形成于例如信息处理终端等电子设备的显示面、建筑的窗玻璃、车用玻璃等。
从透光性的观点考虑，优选热电转换装置1、2的厚度为0.2μm以上且6000μm以下。
热电转换装置1通过利用电极连接多个单元，可以形成具有希望面积的片。热电转换装置2也相同。
另外，在图1～图4中虽然未示出，但热电转换装置1的电极层14上连接有用于获取热电动势的电极层，可以从热电转换装置1获取热电动势并储存于蓄电装置等或作为器件的电源使用。
<基材>
本实施方式中的基材11及21的表面设置有热电转换层22和电极层23。基材11及21只要是具有透光性的无机类材料或具有透光性的有机类材料、且具有足够的强度即可，没有特别限制。
作为基材的材质，可以列举：钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃、蓝色平板玻璃、白色平板玻璃、硅酸铝玻璃及氟化钙玻璃等玻璃原料、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、丙烯酸类树脂、环烯烃类聚合物、芳香族类聚合物、聚氨酯类聚合物等。
其中，从透明性优异且具有通用性的观点考虑，优选为聚酯、聚酰胺或环烯烃类聚合物，更优选为聚酯或环烯烃类聚合物。
作为聚酯，可以列举：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯等。
作为聚酰胺，可以列举：全芳香族聚酰胺、尼龙6、尼龙66、尼龙共聚物等。
作为环烯烃类聚合物，可以列举：降冰片烯类聚合物、单环环烯烃类聚合物、环状共轭二烯类聚合物、乙烯基脂环烃聚合物及它们的氢化物。作为其具体例子，可以列举：APEL(注册商标、三井化学株式会社制造的乙烯-环烯烃共聚物)、ARTON(注册商标，JSR公司制造的降冰片烯类聚合物)、ZEONOR(注册商标、日本瑞翁株式会社制造的降冰片烯类聚合物)等。
其中，从通用性及成本的观点考虑，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯等聚酯，更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
除了这些成分以外，基材还可以在不损害透明性等的范围内含有抗氧剂、阻燃剂、润滑剂等各种添加剂。
基材的厚度优选为0.1μm以上且5000μm以下。通过使基材的厚度为该范围内，可以容易地获得透明性优异的热电转换装置。
基材的总光线透射率(按照JIS K7361-1标准测定)优选为70％以上，更优选为70～100％，进一步优选为80～95％。基材的雾度值优选为10％以下，更优选为1～10％。通过基材的总光线透射率及雾度值在这些范围内，可以容易地获得透明性优异的热电转换装置。
特别是基材的可见光透射率(550nm的透射率)优选为60％以上，更优选为80％以上，且优选为85％以上且99％以下，特别优选为90％以上且99％以下。另外，基材的折射率随材质及是否拉伸而不同，从透明性的观点考虑，通常为1.45～1.75的范围，优选为1.6～1.75的范围。
<热电转换层>
在本实施方式中，热电转换层12、13及22由具有高塞贝克效应且具有透光性的热电材料形成。
这样的热电材料包括无机类材料及有机类材料，作为无机类材料，可以列举：金属、合金、金属氧化物、导电性化合物、它们的混合物等。具体而言，可以列举：氧化锡、掺杂有锑的氧化锡(ATO)；掺杂有氟的氧化锡(FTO)、氧化锌、掺杂有镓的氧化锌(GZO)、掺杂有铝的氧化锌(AZO)、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化锌铟(IZO)等导电性金属氧化物；金、银、铬、镍等金属；这些金属与导电性金属氧化物的混合物；碘化铜、硫化铜等无机导电性物质；聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等有机导电性材料等。
其中，从导电性的观点考虑，优选为导电性金属氧化物，在减少稀有金属的用量、进行环保型产品设计方面，更优选为氧化锌、掺杂有镓的氧化锌(GZO)、掺杂有铝的氧化锌(AZO)、氧化锌铟(IZO)等氧化锌类导电性材料，考虑到耐久性及材料成本，进一步优选为掺杂有镓的氧化锌(GZO)，考虑到导电性，特别优选以1～10％的范围添加有三氧化二镓的氧化锌。热电转换层12、13及22是由多个上述材料形成的层叠层而成的。
另一方面，作为可用于形成热电转换层的有机类材料，可以列举：具有塞贝克效应且具有透光性的材料。作为这样的有机高分子化合物，从分散性优异、容易形成涂膜的观点及透明性高的观点考虑，优选使用选自作为因π电子共轭而具有导电性的导电性高分子的聚苯胺类、聚吡咯类或聚噻吩类、以及它们的衍生物中的至少一种。
聚苯胺类是苯胺的2位或3位或N位被碳原子数1～18的烷基、烷氧基、芳基、磺酸基等取代而形成的化合物的高分子量聚合物，可以列举：例如，聚2-甲基苯胺、聚3-甲基苯胺、聚2-乙基苯胺、聚3-乙基苯胺、聚2-甲氧基苯胺、聚3-甲氧基苯胺、聚2-乙氧基苯胺、聚3-乙氧基苯胺、聚N-甲基苯胺、聚N-丙基苯胺、聚N-苯基-1-萘基苯胺、聚8-苯胺基-1-萘磺酸、聚2-氨基苯磺酸、聚7-苯胺基-4-羟基-2-萘磺酸等。
聚吡咯类是吡咯的1位或3位、4位被碳原子数1～18的烷基或烷氧基等取代而形成的化合物的高分子量聚合物，可以列举：例如，聚1-甲基吡咯、聚3-甲基吡咯、聚1-乙基吡咯、聚3-乙基吡咯、聚1-甲氧基吡咯、3-甲氧基吡咯、聚1-乙氧基吡咯、聚3-乙氧基吡咯等。
聚噻吩类是噻吩的3位或4位被碳原子数1～18的烷基或烷氧基等取代而形成的化合物的高分子量聚合物，可以列举：例如，聚3-甲基噻吩、聚3-乙基噻吩、聚3-甲氧基噻吩、聚3-乙氧基噻吩、聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)等高分子量物。
作为聚苯胺类、聚吡咯类或聚噻吩类的衍生物，可以列举它们的掺杂物等。
作为掺杂剂，可以列举：氯化物离子、溴化物离子、碘化物离子等卤化物离子；高氯酸离子；四氟硼酸离子；六氟砷酸离子；硫酸离子；硝酸离子；硫氰酸离子；六氟硅酸离子；磷酸离子、苯基磷酸离子、六氟磷酸离子等磷酸类离子；三氟乙酸离子；甲苯磺酸盐离子、乙基苯磺酸离子、十二烷基苯磺酸离子等烷基苯磺酸离子；甲基磺酸离子、乙基磺酸离子等烷基磺酸离子；或者，聚丙烯酸离子、聚乙烯基磺酸离子、聚苯乙烯磺酸离子(PSS)、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)离子等高分子离子等，它们可以单独使用，也可以组合使用两种以上。
作为掺杂剂，其中，从能够容易地调整高导电性、且具有在制成水溶液的情况下有利于容易分散的亲水骨架的观点考虑，优选聚丙烯酸离子、聚乙烯基磺酸离子、聚苯乙烯磺酸离子(PSS)、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)离子等高分子离子，更优选作为具有水溶性及强酸性的聚合物的聚苯乙烯磺酸离子(PSS)。
作为上述聚苯胺类、聚吡咯类或聚噻吩类的衍生物，优选聚噻吩类的衍生物，其中，优选聚(3,4-乙撑二氧噻吩)与作为掺杂剂的聚苯乙烯磺酸离子的混合物(下面，有时记作“PEDOT∶PSS”)等。
在使用上述材料而得到的热电转换层中，作为热电转换层由n型热电材料形成的情况，可以使用仅由n型GZO形成的单腿型热电转换层。另外，作为热电转换层由p型热电材料形成的情况，可以使用仅由PEDOT∶PSS形成的单腿型热电转换层。
另外，在本发明的实施方式中，优选为pn结型，在所述pn结型中，热电转换层具有由n型热电材料形成的n型热电转换层及由p型热电材料形成的p型热电转换层，且n型热电转换层及该p型热电转换层通过电极层连接。其中，优选为将PEDOT∶PSS和GZO组合而成的pn结型。
热电转换层可以是由上述材料形成的单层，也可以是由上述材料中的不同种类的材料形成的两层以上的各层叠层而成的结构。
热电转换层及后面叙述的电极层组合后的厚度优选为0.1μm以上且1000μm以下，更优选为0.1μm以上且10μm以下。厚度为上述范围时，总光线透射率高，可以获得良好的透明性。
另外，热电转换层单独的总光线透射率优选为50％以上，更优选为60％以上且90％以下，更优选为70％以上且90％以下。
热电转换层单独的雾度值优选为10％以下，更优选为1％以上且5％以下。通过使热电转换层的总光线透射率、雾度值为上述范围内，可以容易地得到透明性优异的热电转换层。
特别是热电转换层单独的可见光透射率(550nm的透射率)，优选为60％以上，更优选为65％以上且90％以下，进一步优选为70％以上且90％以下。
另外，不论热电转换层为n型或p型，从提高输出电压的观点考虑，热电转换层的电导率优选为100S/cm以上且1500S/cm以下，更优选为400S/cm以上且1300S/cm以下。
不论热电转换层为n型或p型，从提高输出电压的观点考虑，热电转换层的热导率优选为0.1以上且100以下，更优选为0.1W/m·K以上且50W/m·K以下，进一步优选为0.1W/m·K以上且10W/m·K以下。
<电极层>
在本实施方式的热电转换装置1中，考虑到热电转换装置1的透光性，对于电极层14而言，除了形成有电极层的区域以外的区域的面积相对于热电转换装置的平面面积的比例优选为1％以上且99％以下。从改善热电转换装置1透光性的观点考虑，更优选电极层14由具有透光性的材料形成。热电转换装置2中的电极层23也可以同样限定，因此，以下对用于热电转换装置1的电极层14进行说明。
电极层14的例如从与热电转换装置1的主面垂直的方向观察到的形状，具有用作等离子显示器的电磁波屏蔽膜的金属网格图案那样的微细结构。
在电极层14由不具有透光性的材料形成的情况下，优选在电极层14上具有多个开口部，或者形成了较宽的开口部，以便不妨碍热电转换装置1的透光性。
作为从与热电转换装置1的主面垂直的方向观察到的电极层14的开口部的形状，可以列举：条纹状、直线状、曲线状、正弦曲线等波浪线状、格子等网格状、多边形网状、圆形网状、椭圆形网状或不定形状等。
例如，可以列举：如图5(a)～(f)所示的(a)带状(条纹状)、(b)六边形开口部、(c)三角形开口部、(d)圆形开口部，(e)排列有多个四边形(格子状)开口部的网状，(f)波浪线状(正弦曲线等)等图案。
另外，如图6(a)所示，优选具有连续外框的形状，如图6(b)、(c)所示，优选外框的一部分被切断。
电极层14的厚度优选为0.1μm且以上1000μm以下，更优选为1μm以上且500μm以下，进一步优选为5μm以上且100μm以下。
从热电转换装置1的透光性的观点考虑，电极层14的开口率优选为1％以上且99％以下，更优选为90％以上且99％以下，进一步优选为95％以上且99％以下。开口率是指除了形成有电极层14的区域以外的区域的面积相对于热电转换装置1的平面面积的比例。
电极层14的线宽优选为10nm～1000μm，更优选为10～500μm。在线宽为上述范围时，可以获得良好的透光性，而不损害导电性。开口率如下所述求出。
开口率(％)＝[开口部的面积/(电极层的线部分面积+开口部的面积)]×100
在本实施方式中，其特征在于，用于形成电极层14的材料是选自金、银、铜、铂中的至少一种或包含其中一种的合金。即使在金属中，这些材料的离子化倾向也较小，因此耐腐蚀性高，因此优选。
作为合金，只要是选自金、银、铜、铂中的至少一种或以其中一种为主体的合金即可，没有特别限定。作为这些合金，可以列举：青铜、磷青铜、黄铜、白铜、蒙乃尔合金等，可以适当选择。特别是以铜为主体的合金的导电性优异，且加工性良好，因此优选使用。
电极层14可以为单层，也可以为多层结构。从能够在保持导电性的同时提高耐腐蚀性的观点考虑，优选电极层为多层结构。
作为多层结构，可以是由同种材料形成的层叠层而成的多层结构，也可以是由至少两种以上材料形成的层叠层而成的多层结构。
从能够提高耐腐蚀性的观点考虑，优选为由至少两种以上材料形成的层叠层而成的多层结构。作为多层结构，优选在基材11上形成图案层，所述图案层由选自金、银、铜、铂中的至少一种或由包含其中一种的合金材料形成，再在其上叠层由耐腐蚀性高于形成了上述图案层的材料的材料所形成的图案层。
作为多层结构，更优选为叠层了由不同材料形成的层而成的双层结构。作为这样的多层结构，例如，如果最先形成银的图案层，再在其上形成耐腐蚀性高于银的铜的图案层，则可以在保持银的高导电性的同时改善耐腐蚀性。
[热电转换装置的制备方法]
接着，对热电转换装置的制备方法进行说明。
使用上述热电材料在基材11的表面形成电极层14。形成电极层14后，形成热电转换层12及13。进而，再次形成电极层14。
作为使用无机类材料形成热电转换层的方法，可以列举例如：蒸镀法、溅射法、离子镀法、热CVD法、等离子体CVD法等。其中，在本发明中，由于能够简便地形成导体层，因此优选溅射法。
溅射法是如下方法：向真空槽内导入放电气体(氩等)，在靶材与基板之间施加高频电压或直流电压而使放电气体等离子体化，使该等离子体与靶材碰撞，由此使靶材材料飞散并附着于基材11，从而得到薄膜。作为靶材，可使用由形成上述热电转换层的材料所制成的靶材。
作为使用有机类材料形成热电转换层的方法，可以列举：浸涂、旋涂、喷涂、凹版涂布、模涂、刮板涂布等各种涂布法、电化学沉积等湿法工艺，可以适当选择。
其中，通过浸涂、旋涂、喷涂、凹版涂布、模涂、刮板涂布等各种涂布法将有机高分子化合物的水分散液或溶液(涂敷液)涂布于设置在基材11上的电极层14上。
作为设置在基材11上的电极层14的方法，可以列举例如下述方法等：使用粘接剂、导电糊等粘贴电极层14；或者，在基材11上形成了未形成图案(不具有开口部)的电极层，然后，通过各种公知的机械处理或化学处理等加工为微细结构；通过喷墨法、丝网印刷法等在基材11上直接形成导电性金属图案；等。
作为用于设置电极层的方法，可以列举：真空蒸镀、溅射、离子镀等PVD(物理气相蒸镀)、或热CVD、原子层蒸镀(ALD)等CVD(化学气相蒸镀)等干法工艺、或着浸涂、旋涂、喷涂、凹版涂布、模涂、刮板涂布等各种涂布法、电化学沉积等湿法工艺、银盐法等，可以根据导电性金属层的材料而适当选择。
另外，对于通过上述各种方法形成于基材11上的电极层14，可以应用：光刻法，通过喷墨法、丝网印刷法等印刷防蚀图案而进行蚀刻加工的方法，压印法等各种公知的机械处理或化学处理等，可以根据材料及微细结构的图案从上述方法中适当选择。
为了提高电极层14与基材11的密合性，可以夹有如现有公知的丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂这样的具有透光性的底涂层。
[蓄电系统的形式]
对本发明的实施方式的蓄电系统的形式进行说明。蓄电系统除了热电转换装置之外，还具备用于储存电的蓄电装置。还可以具有对从热电转换装置获得的电能的蓄电操作进行控制的控制电路。
蓄电装置由二次电池、电容器等构成。作为二次电池，只要是能够储存电的电池即可，可以列举例如：锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机自由基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池等。作为电容器，可以列举例如：双电层电容器、锂离子电容器等。
实施例
以下，使用实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于这些例子。
[评价方法]
通过以下的方法对后面叙述的热电转换装置的热电性能进行了评价。
<电导率及塞贝克系数>
使用热电特性评价装置(ULVAC RIKO公司制造、“ZEM-3”)测定了热电转换层的电导率及塞贝克系数。
<热导率>
通过3ω法测定热电转换层的热导率。
<输出电压>
使用冷机(AS ONE公司制造、“LTCi-150H”与水冷式冷却器(株式会社高木制作所制造、“P-200S”)组合而成的冷却装置、及加热板(AS ONE公司制造、“THI-1000”)形成温度梯度。即，将加热至50℃的加热板与热电转换装置的基材侧密合，同时使设置为0℃的冷机与热电转换装置基材的相反侧接触，从而对热电转换装置赋予温度梯度。在该状态下，使用K型热电偶和数据记录器(江藤电机株式会社制造、“CADAC3”)组合而成的测定装置对与加热板接触的基材的温度和与冷机接触的电极层上表面的温度进行测定，计算温度差，使用数字万用表(日置电机株式会社制造、“DT4282”)测定了热电转换装置的输出电压。
<光透射率(％T550)>
使用分光光度计(株式会社岛津制作所制造、“UV3601”，按照JIS K7361-1标准测定了热电转换装置的可见光透射率(550nm的透射率)。
[实施例]
如下制备热电转换装置。
<实施例1>
使用丝网印刷法在玻璃基板(CORNING公司制造、“EAGLE XG”、厚度0.7mm)的表面上将银糊印刷成条纹状，并使其成为给定图案，然后在150℃下干燥30分钟，形成了给定图案的透光性电极层。
接着，使用喷墨印刷装置(Microjet公司制造、“NanoPrinter-300”)将作为有机类p型热电材料的PEDOT∶PSS(Agfa Material公司制造、“S-305”、热导率0.3W/m·K)形成p型热电转换层。形成后，在大气中于150℃下干燥。接着，通过溅射法使用作为n型热电材料的镓掺杂氧化锌(GZO)形成了透明n型热电转换层。
在形成了两个热电转换层后，与上述方法同样地将银糊印刷成给定图案，然后在150℃下干燥30分钟，形成给定图案的透光性电极层，制作了图1或图2所示的类型的热电转换装置a。
热电转换装置a中的热电转换层及电极层的尺寸如下。即，在图1或图2所示的各部位中，D11＝8mm、D12＝2mm、D13＝2mm、d1＝0.5mm、d2＝0.5mm。另外，p型热电转换层12的厚度(h12)及n型热电转换层的厚度(h13)设定为0.2μm，电极层的厚度(h14)设定为0.1μm。
通过上述方法对该试样赋予热量，并测定了热电转换装置a上产生的温度差。另外，测定了获得的电位差及热电转换装置的光透射率。将结果与使用的p型热电转换层及n型热电转换层各自的电导率、热导率共同示于表1。
<实施例2>
使用丝网印刷法在玻璃基板(CORNING公司制造、“EAGLE XG”、厚度0.7mm)的表面上将银糊印刷成给定图案，然后在150℃下干燥30分钟，形成了给定图案的透光性电极。
接着，使用喷墨印刷装置(Microjet公司制造、“NanoPrinter-300”)将作为有机类p型热电材料的PEDOT∶PSS(Agfa Material公司制造、“S-305”、热导率0.3W/m·K)形成p型热电转换层。形成后，在大气中于150℃下进行干燥。
接着，与上述方法同样地将银糊印刷成给定图案，然后在150℃下干燥30分钟，形成给定图案的透光性电极，制作了图3及图4所示的类型的热电转换装置b。
热电转换装置b中的热电转换层及电极层的尺寸如下。即，在图3及图4所示的各部位中，D21＝8mm、D22＝2mm。另外，热电转换层的厚度(h22)设定为0.2μm，电极层的厚度(h23)设定为0.1μm。
通过上述方法对该试样赋予热量，并测定了热电转换装置b上产生的温度差。另外，测定了获得的电位差及热电转换装置的光透射率。将结果与使用的p型热电转换层及n型热电转换层各自的电导率、热导率共同示于表1。
<实施例3>
与实施例1同样地在玻璃基板上形成透光性电极层，然后通过溅射法使用镓掺杂氧化锌(GZO)形成了透明n型热电转换层。在形成热电转换层后，与实施例1的方法同样地形成给定图案的透光性电极层，制作了图3及图4所示的类型的热电转换装置c。热电转换装置c中的热电转换层及电极层的尺寸与热电转换装置b相同。
通过上述方法对该试样赋予热量，并测定了热电转换装置c上产生的温度差。另外，测定了获得的电位差及热电转换装置的光透射率。将结果与使用的n型热电转换层的电导率、热导率共同示于表1。
<实施例4>
与实施例1同样地在玻璃基板上形成具有网眼结构的透光性电极层，然后通过溅射法使用氧化铟锡(ITO)形成了透明n型热电转换层。在形成热电转换层后，与实施例1的方法同样地形成给定图案的透光性电极层，制作了图3及图4所示类型的热电转换装置d。热电转换装置d中的热电转换层及电极层的尺寸与热电转换装置b相同。
通过上述方法对该试样赋予热量，并测定了热电转换装置d上产生的温度差。另外，测定了获得的电位差及热电转换装置的光透射率。将结果与使用的n型热电转换层的电导率、热导率共同示于表1。
表1
[评价结果]
可知，实施例1～4的试样具有透光性，能够从热能再生电能。
工业实用性
本发明的热电转换装置具有透光性，且能够将一部分热能再生为电能，因此，可以配置于要求节能性的信息处理终端等电子设备的显示面、建筑的窗玻璃、车用玻璃等。
Claims (9)
1.一种热电转换装置，其具备由热电材料形成的热电转换层和与该热电转换层连接的电极层，其中，
在该热电转换层及该电极层中，至少该热电转换层具有透光性。
2.如权利要求1所述的热电转换装置，其中，在所述热电转换层及所述电极层中，至少所述热电转换层在与该热电转换层的平面交叉的方向上使用分光光度计测定的550nm的可见光透射率为60％以上。
3.如权利要求1或2所述的热电转换装置，其具有表面设置了所述热电转换层和所述电极层的基材，该基材为具有透光性的无机类材料或具有透光性的有机类材料。
4.如权利要求1～3中任一项所述的热电转换装置，其中，所述热电材料为n型热电材料。
5.如权利要求1～3中任一项所述的热电转换装置，其中，所述热电材料为p型热电材料。
6.如权利要求1～5中任一项所述的热电转换装置，其中，所述热电转换层具有由n型热电材料形成的n型热电转换层及由p型热电材料形成的p型热电转换层，该n型热电转换层及该p型热电转换层通过所述电极层连接。
7.如权利要求1～6中任一项所述的热电转换装置，其中，相对于所述热电转换装置的平面面积，除了形成有所述电极层的区域以外的区域的面积比例为1％以上且99％以下。
8.如权利要求1～7中任一项所述的热电转换装置，其中，所述电极层具有透光性。
9.一种蓄电系统，其具备权利要求1～8中任一项所述的热电转换装置和储存电的蓄电装置，其中，
该热电转换装置中的所述电极层与该蓄电装置电连接。
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