CN113853738A - 发电元件、发电装置、电子设备以及发电元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供发电元件、发电装置、电子设备以及发电元件的制造方法，能够实现电能的产生量的稳定化。发电元件具有：基板(10)，其具有互相对置的第1主面(11s)和第2主面(12s)；电极部(13)，其设置在第1主面(11s)上和第2主面(12s)上，具有第1电极部(13a)和第2电极部(13b)；以及中间部(14)，其包含纳米粒子，基板(10)具有从第1方向Z观察时互相重叠的第1基板部(11)和第2基板部(12)，第1基板部(11)的第1主面(11s)具有第1分离面(11sa)和第1接合面(11sb)，第2基板部(12)的第2主面(12s)具有第2分离面(12sa)和第2接合面(12sb)。
Description
技术领域
本发明涉及将热能转换为电能的发电元件、发电装置、电子设备以及发电元件的制造方法。
背景技术
近年来，正在积极地进行利用热能来生成电能的热电元件等发电元件的开发。在专利文献1、2中公开了一种热电元件，该热电元件利用了在具有功函数差的电极间产生的基于绝对温度的电子释放现象。这样的热电元件与利用了电极间的温度差(塞贝克效应)的热电元件相比，即使在电极间的温度差小的情况下也能够发电。因此，期待面向更多的各种用途的利用。
在专利文献1中公开了一种热电元件，其具有发射极电极层、集电极电极层、以及分散配置在发射极电极层和集电极电极层的表面并且以亚微米间隔将发射极电极层和集电极电极层分离的电绝缘性的球状纳米珠，发射极电极层的功函数比集电极电极层的功函数小，球状纳米珠的粒径为100nm以下。
在专利文献2中公开了一种纳米流体接触电位差单元，其具有通过隔开了纳米级的间隔的电极间间隙而分离的功函数高的阳极和功函数低的阴极，并且在电极间间隙形成有纳米流体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第6147901号公报
专利文献2：美国专利申请公开第2015/0229013号说明书
发明内容
发明要解决的课题
在使用了上述专利文献1、2等公开的技术的热电元件中，在形成电极间间隙时，以使用球状纳米珠等支承部件为前提。因此，由支承部件的形状、厚度的偏差引起的电极间间隙的偏差恶化。由此，电能的产生量可能会变得不稳定。
因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够实现电能的产生量的稳定化的发电元件、发电装置、电子设备以及发电元件的制造方法。
用于解决课题的手段
第1发明的发电元件将热能转换为电能，其特征在于，该发电元件具有：基板，其具有互相对置的第1主面和第2主面；电极部，其设置在所述第1主面上和所述第2主面上，具有第1电极部和第2电极部，该第2电极部具有与所述第1电极部不同的功函数；以及中间部，其包含纳米粒子，该纳米粒子具有所述第1电极部的功函数与所述第2电极部的功函数之间的功函数，所述基板具有从与所述第1主面和所述第2主面相交的第1方向观察时互相重叠的第1基板部和第2基板部，所述中间部被夹在设置于所述第1基板部的所述第1主面上的所述第1电极部和设置于所述第2基板部的所述第2主面上的所述第2电极部之间，所述第1基板部的所述第1主面具有：第1分离面，其与设置于所述第1基板部的所述第1电极部连接，并与所述第2基板部分离；以及第1接合面，其与所述第1分离面连续地设置，与设置于所述第1基板部的所述第1电极部分离，并与所述第2基板部连接，所述第2基板部的所述第2主面具有：第2分离面，其与设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接，并与所述第1基板部分离；以及第2接合面，其与所述第2分离面连续地设置，与设置于所述第2基板部的所述第2电极部分离，并与所述第1基板部连接。
第2发明的发电元件在第1发明中的特征在于，所述第1电极部设置在所述第1基板部的所述第1主面上和所述第2基板部的所述第1主面上，所述第2电极部设置在所述第1基板部的所述第2主面上和所述第2基板部的所述第2主面上。
第3发明的发电元件在第1发明中的特征在于，所述第1电极部设置在所述第1基板部的所述第1主面上和所述第2主面上，所述第2电极部设置在所述第2基板部的所述第1主面上和所述第2主面上。
第4发明的发电元件在第1发明～第3发明的任意一个发明中的特征在于，从所述第1方向观察时，所述中间部被所述第1接合面和所述第2接合面包围。
第5发明的发电元件在第1发明～第4发明的任意一个发明中的特征在于，该发电元件还具有设置于所述基板的侧面并互相对置的第1连接布线和第2连接布线，所述第1连接布线与设置于所述第1基板部的所述第1电极部和设置于所述第2基板部的所述第1电极部连接，所述第2连接布线与设置于所述第1基板部的所述第2电极部和设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接。
第6发明的发电元件在第5发明中的特征在于所述第1基板部和所述第2基板部在所述第1方向上层叠多个，所述第1连接布线沿所述第1方向延伸，并与多个所述第1电极部连接，所述第2连接布线沿所述第1方向延伸，并与多个所述第2电极部连接。
第7发明的发电元件在第1发明～第6发明的任意一个发明中的特征在于，设置于所述第1基板部的所述第1电极部的侧面和设置于所述第2基板部的所述第2电极部的侧面与所述中间部连接。
第8发明的发电元件在第1发明～第7发明的任意一个发明中的特征在于，所述第1基板部的所述第1主面和所述第2基板部的所述第2主面中的至少任意一个形成为弯曲状。
第9发明的发电元件在第1发明～第8发明的任意一个发明中的特征在于，设置于所述第1基板部的所述第1电极部相对于所述中间部的润湿性比所述第1基板部的所述第1主面相对于所述中间部的润湿性高。
第10发明的发电元件在第1发明～第9发明的任意一个发明中的特征在于，所述第1接合面具有：第1基板接合面，其与所述第2接合面连接；以及第1电极接合面，其与设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接；所述第2接合面具有：第2基板接合面，其与所述第1基板接合面连接；以及第2电极接合面，其与设置于所述第1基板部的所述第1电极部连接。
第11发明的发电元件在第1发明～第10发明的任意一个发明中的特征在于，所述第1分离面具有：接触面，其与所述第1电极部连接；第1面，其具有设置在比所述接触面靠外侧的部分；以及第2面，其设置在比所述第1面靠外侧的位置，所述第1面相对于所述中间部的润湿性比所述第2面相对于所述中间部的润湿性高。
第12发明的发电元件在第1发明～第11发明的任意一个发明中的特征在于，该发电元件还具有密封部，该密封部设置在设置于所述第1基板部的所述第1电极部与所述第1接合面之间以及设置于所述第2基板部的所述第2电极部与所述第2接合面之间，并包围所述中间部。
第13发明的发电元件在第1发明～第12发明的任意一个发明中的特征在于，该发电元件还具有保护膜，该保护膜至少包围所述第1基板部的侧面和所述第2基板部的侧面。
第14发明的发电装置具有将热能转换为电能的发电元件，其特征在于，所述发电元件具有：基板，其具有互相对置的第1主面和第2主面；电极部，其设置在所述第1主面上和所述第2主面上，具有第1电极部和第2电极部，该第2电极部具有与所述第1电极部不同的功函数；以及中间部，其包含纳米粒子，该纳米粒子具有所述第1电极部的功函数与所述第2电极部的功函数之间的功函数，所述基板具有从与所述第1主面和所述第2主面相交的第1方向观察时互相重叠的第1基板部和第2基板部，所述中间部被夹在设置于所述第1基板部的所述第1主面上的所述第1电极部和设置于所述第2基板部的所述第2主面上的所述第2电极部之间，所述第1基板部的所述第1主面具有：第1分离面，其与设置于所述第1基板部的所述第1电极部连接，并与所述第2基板部分离；以及第1接合面，其与所述第1分离面连续地设置，与设置于所述第1基板部的所述第1电极部分离，并与所述第2基板部连接，所述第2基板部的所述第2主面具有：第2分离面，其与设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接，并与所述第1基板部分离；以及第2接合面，其与所述第2分离面连续地设置，与设置于所述第2基板部的所述第2电极部分离，并与所述第1基板部连接。
第15发明的电子设备包含将热能转换为电能的发电元件和能够使用所述发电元件作为电源来驱动的电子设备，其特征在于，所述发电元件具有：基板，其具有互相对置的第1主面和第2主面；电极部，其设置在所述第1主面上和所述第2主面上，具有第1电极部和第2电极部，该第2电极部具有与所述第1电极部不同的功函数；以及中间部，其包含纳米粒子，该纳米粒子具有所述第1电极部的功函数与所述第2电极部的功函数之间的功函数，所述基板具有从与所述第1主面和所述第2主面相交的第1方向观察时互相重叠的第1基板部和第2基板部，所述中间部被夹在设置于所述第1基板部的所述第1主面上的所述第1电极部和设置于所述第2基板部的所述第2主面上的所述第2电极部之间，所述第1基板部的所述第1主面具有：第1分离面，其与设置于所述第1基板部的所述第1电极部连接，并与所述第2基板部分离；以及第1接合面，其与所述第1分离面连续地设置，与设置于所述第1基板部的所述第1电极部分离，并与所述第2基板部连接，所述第2基板部的所述第2主面具有：第2分离面，其与设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接，并与所述第1基板部分离；以及第2接合面，其与所述第2分离面连续地设置，与设置于所述第2基板部的所述第2电极部分离，并与所述第1基板部连接。
第16发明的发电元件的制造方法是将热能转换为电能的发电元件的制造方法，其特征在于，该发电元件的制造方法具有如下的工序：第1电极部形成工序，在基板的第1主面上和与所述第1主面对置的第2主面上的至少任意一个主面上形成第1电极部；第2电极部形成工序，在所述第1主面上和所述第2主面上的至少任意一个主面上形成第2电极部，该第2电极部具有与所述第1电极部不同的功函数；中间部形成工序，在所述基板所包含的第1基板部的所述第1主面上所形成的所述第1电极部上形成中间部，该中间部包含纳米粒子，该纳米粒子具有所述第1电极部的功函数与所述第2电极部的功函数之间的功函数；以及接合工序，从与所述第1主面和所述第2主面相交的第1方向观察时，将在所述第1基板部的所述第1主面上形成的所述第1电极部和在所述基板所包含的第2基板部的所述第2主面上形成的所述第2电极部以重叠的方式接合，在所述接合工序之后，所述第1基板部的所述第1主面具有：第1分离面，其与形成于所述第1基板部的所述第1电极部连接，并与所述第2基板部分离；以及第1接合面，其与所述第1分离面连续地形成，与形成于所述第1基板部的所述第1电极部分离，并与所述第2基板部连接，所述第2基板部的所述第2主面具有：第2分离面，其与形成于所述第2基板部的所述第2电极部连接，并与所述第1基板部分离；以及第2接合面，其与所述第2分离面连续地形成，与形成于所述第2基板部的所述第2电极部分离，并与所述第1基板部连接。
第17发明的发电元件的制造方法在第16发明中的特征在于，该发电元件的制造方法还具有如下的表面处理工序：在所述中间部形成工序和所述接合工序之前，对位于形成在所述第1基板部上的所述第1电极部的周围的所述第1主面进行表面处理。
第18发明的发电元件的制造方法在第16发明又は第17发明中的特征在于，所述接合工序是在对所述第1基板部与所述第2基板部之间进行了减压的状态下实施的。
发明效果
根据第1发明～第15发明，第1基板部的第1主面具有：第1分离面，其与设置于第1基板部的第1电极部连接，并与第2基板部分离；以及第1接合面，其与第1分离面连续地设置，与设置于第1基板部的第1电极部分离，并与第2基板部连接。第2基板部的第2主面具有：第2分离面，其与设置于第2基板部的第2电极部连接，并与第1基板部分离；以及第2接合面，其与第2分离面连续地设置，与设置于第2基板部的第2电极部分离，并与第1基板部连接。即，通过介入中间部来形成电极间间隙，其中，该中间部能够通过设置有各电极部的各主面上的接合而形成。因此，不需要另外设置支承部件等，能够抑制电极间间隙的偏差。由此，能够实现电能的产生量的稳定化。
并且，根据第1发明～第15发明，电极部设置在第1主面上和第2主面上。即，基板被电极部夹住。因此，在设置层叠构造的发电元件的情况下，能够抑制第1方向的厚度。由此，能够实现发电元件的小型化。
特别是，根据第2发明，第1电极部设置于第1基板部的第1主面和第2基板部的第1主面。第2电极部设置于第1基板部的第2主面和第2基板部的第2主面。即，在各基板部中，第1电极部和第2电极部隔着基板部而设置。因此，在形成层叠构造的发电元件的情况下，能够容易地实现。由此，能够实现制造工序的简化。
特别是，根据第3发明，第1电极部设置于第1基板的第1主面和第2主面。第2电极部设置于第2基板部的第1主面和第2主面。即，在各基板部设置有第1电极部或第2电极部中的任意电极部。因此，在形成一方的电极部时，能够抑制与另一方的电极部连接地形成的可能性。由此，能够实现发电元件的制造时的成品率的提高。
特别是，根据第4发明，从第1方向观察时，中间部被第1接合面和第2接合面包围。因此，通过设置有各电极部的各主面中的接合面，能够形成包围中间部的封闭空间。由此，不用在基板上形成其他结构便能够容易地抑制中间部的漏出等。
特别是，根据第5发明，第1连接布线和第2连接布线设置于基板的侧面。因此，能够容易地设置与各电极部电连接的各连接布线。由此，能够实现制造工序的容易化。并且，在与发电元件的利用相伴地各连接布线发生劣化的情况下，也能够容易地修复。
特别是，根据第6发明，第1连接布线沿第1方向延伸，并与多个第1电极部连接。第2连接布线沿第1方向延伸，并与多个第2电极部连接。因此，即使在层叠了多个各基板部的情况下，也能够容易地设置与各电极部电连接的各连接布线。由此，能够实现制造工序的容易化。并且，能够减少各连接布线的应力集中部，能够抑制各连接布线的断线等。
特别是，根据第7发明，设置于第1基板部的第1电极部的侧面和设置于第2基板部的第2电极部的侧面与中间部连接。因此，除了各电极部的对置的面之外，还能够经由各电极部的侧面使电子移动。由此，能够增加电能的产生量。
特别是，根据第8发明，第1基板部的第1主面和第2基板部的第2主面中的至少任意一个形成为弯曲状。因此，不会形成突起部等那样应力局部集中的部分。由此，能够抑制与来自外部的冲击相伴的破损。并且，在使用柔性的膜状材料作为基板并形成为弯曲状的情况下，能够容易地实现各基板部的接合。
特别是，根据第9发明，设置于第1基板部的第1电极部相对于中间部的润湿性比第1基板部的第1主面相对于中间部的润湿性高。因此，能够容易地将分散在中间部所包含的溶剂中的纳米粒子保持在各电极部之间。由此，能够抑制随时间流逝的电能的产生量的减少。
特别是，根据第10发明，第1接合面具有与第2接合面连接的第1基板接合面和与设置于第2基板部的第2电极部连接的第1电极接合面。第2接合面具有与第1基板接合面连接的第2基板接合面和与设置于第1基板部的第1电极部连接的第2电极接合面。因此，能够增大在基板上设置各电极部的面积，能够增大各电极部的对置的面积。由此，能够增加电能的产生量。
特别是，根据第11发明，第1面相对于中间部的润湿性比第2面相对于中间部的润湿性高。因此，能够抑制中间部从各接合面的漏出。由此，能够抑制随时间流逝的中间部的量的减少。
特别是，根据第12发明，密封部设置在设置于第1基板部的第1电极部与第1接合面之间以及设置于第2基板部的第2电极部与第2接合面之间，并包围中间部。因此，能够抑制中间部从各接合面的漏出。由此，能够抑制随时间流逝的中间部的量的减少。
特别是，根据第13发明，保护膜至少包围第1基板部的侧面和第2基板部的侧面。因此，能够抑制与外部因素相伴的基板的劣化。由此，能够抑制发电元件的随时间流逝的劣化。
特别是，根据第14发明，能够实现具有可实现电能的产生量的稳定化的发电元件的发电装置。
特别是，根据第15发明，能够实现具有可实现电能的产生量的稳定化的发电元件的电子设备。
根据第16发明～第18发明，接合工序从第1方向观察时将第1基板部和第2基板部以重叠的方式接合。此时，第1基板部的第1主面具有：第1分离面，其与形成于第1基板部的第1电极部连接，并与第2基板部分离；以及第1接合面，其与第1分离面连续地形成，与形成于第1基板部的第1电极部分离，并与第2基板部连接。第2基板部的第2主面具有：第2分离面，其与形成于第2基板部的第2电极部连接，并与第1基板部分离；以及第2接合面，其与第2分离面连续地形成，与形成于第2基板部的第2电极部分离，并与第1基板部连接。即，通过介入中间部来形成电极间间隙，其中，该中间部能够通过形成有各电极部的各主面上的接合而形成。因此，不需要另外设置支承部件等，能够抑制电极间间隙的偏差。由此，能够实现电能的产生量的稳定化。
并且，第16发明～第18发明，在基板的第1主面上形成第1电极部，在第2主面上形成第2电极部。即，基板被各电极部夹住。因此，在设置层叠构造的发电元件的情况下，能够抑制第1方向的厚度。由此，能够实现发电元件的小型化。
特别是，根据第17发明，表面处理工序对位于形成在第1基板部上的第1电极部的周围的第1主面进行表面处理。因此，在实施中间部形成工序时，能够容易地将中间部维持在第1电极部上。由此，能够容易地形成中间部。
特别是，根据第18发明，接合工序是在对第1基板部与第2基板部之间进行了减压的状态下实施的。因此，能够从形成电极间间隙的间隙部内排除空气等，能够容易地使间隙部内充满中间部。由此，能够实现制造工序的容易化。
附图说明
图1的(a)是示出第1实施方式的发电装置和发电元件的一例的示意性剖视图，图1的(b)是示出基板的一例的示意性剖视图，图1的(c)是沿着图的1的(b)的1C-1C的示意性剖视图。
图2的(a)是沿着图1的(a)的2A-2A的示意性平面图，图2的(b)是沿着图1的(a)的2B-2B的示意性平面图。
图3的(a)是示出中间部的一例的示意性剖视图，图3的(b)是示出中间部的另一例的示意性剖视图。
图4的(a)和图4的(b)是示出第1实施方式的发电元件的制造方法的一例的流程图。
图5的(a)～图5的(d)是示出第1实施方式的发电元件的制造方法的一例的示意性剖视图。
图6是示出接合工序的一例的示意性剖视图。
图7的(a)和图7的(b)是示出中间部形成工序的一例的示意图。
图8的(a)和图8的(b)是示出第1实施方式的发电元件的制造方法的另一例的示意性剖视图。
图9的(a)和图9的(b)是示出基板的变形例的示意图。
图10的(a)是示出第1实施方式的发电元件的制造方法的变形例的流程图，图10的(b)～图10的(d)是示出第1实施方式的发电元件的制造方法的变形例的示意图。
图11的(a)和图11的(b)是示出第1实施方式的发电元件的第1变形例的示意图。
图12的(a)和图12的(b)是示出第1实施方式的发电元件的第2变形例的示意图。
图13是示出第1实施方式的发电元件的第3变形例的示意性剖视图。
图14是示出第1实施方式的发电装置和发电元件的另一例的示意性剖视图。
图15是示出第2实施方式的发电装置和发电元件的一例的示意性剖视图。
图16是示出第2实施方式的发电装置和发电元件的另一例的示意性剖视图。
图17的(a)～图17的(d)是示出具有发电元件的电子设备的例子的示意性框图，图17的(e)～图17的(h)是示出具有包含发电元件的发电装置的电子设备的例子的示意性框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的发电元件、发电装置、电子设备以及发电元件的制造方法各自的一例进行说明。另外，在各图中，将接合各基板部的高度方向设为第1方向Z，将与第1方向Z交叉例如垂直的1个平面方向设为第2方向X，将与第1方向Z和第2方向X分别交叉例如垂直的另一平面方向设为第3方向Y。并且，各图中的结构是为了说明而示意性记载的，例如各结构的大小、每个结构的大小的对比等也可以与图不同。
(第1实施方式：发电装置100、发电元件1)
<发电装置100>
图1和图2是示出第1实施方式的发电装置100和发电元件1的一例的示意图。图1的(a)是示出第1实施方式的发电装置100和发电元件1的一例的示意性剖视图，图1的(b)是示出基板10的一例的示意性剖视图，图1的(c)是沿着图1的(b)的1C-1C的示意性平面图。图2的(a)是沿着图1的(a)的2A-2A的示意性平面图，图2的(b)是沿着图1的(a)的2B-2B的示意性平面图。
如图1所示，发电装置100包含发电元件1、端子101以及布线102。发电元件1将热能转换为电能。具有这样的发电元件1的发电装置100例如搭载或设置于未图示的热源，以热源的热能为基础，将发电元件1产生的电能经由端子101和布线102向负载R输出。
布线102具有与负载R的一端电连接的第1布线102a和与负载R的另一端电连接的第2布线102b。负载R例如表示电气设备，例如能够使用发电元件1作为主电源或辅助电源而使负载R驱动。
作为发电元件1的热源，例如能够利用CPU(Central Processing Unit)等电子器件或电子部件、LED(Light Emitting Diode)等发光元件、汽车等的发动机以及工厂的生产设备、人体、太阳光以及环境温度等。例如，电子器件、电子部件、发光元件、发动机以及生产设备等是人工热源。人体、太阳光以及环境温度等是自然热源。具有发电元件1的发电装置100例如能够设置于IoT(Internet of Things)器件、可穿戴设备、自主型传感器终端等电子设备的内部，能够作为电池的替代或辅助来使用。并且，也可以利用发电元件1的发电原理并用于温度传感器等。此外，发电装置100也能够应用于太阳能发电等更大型的发电装置。
<发电元件1>
发电元件1例如将上述人工热源发出的热能或上述自然热源所具有的热能转换为电能并生成电流。发电元件1除了设置在发电装置100内之外，还能够将发电元件1自身设置在上述移动设备、上述自主型传感器终端等电子设备的内部。在该情况下，发电元件1自身也可以作为对上述电子设备的电池的替代部件或辅助部件。
发电元件1具有基板10、电极部13以及中间部14。发电元件1例如也可以具有连接布线15。
基板10具有互相对置的第1主面11s和第2主面12s。各主面11s、12s与第1方向Z相交。基板10具有从第1方向Z观察时互相重叠的第1基板部11和第2基板部12。各基板部11、12分别具有各主面11s、12s。第1基板部11的第1主面11s的至少一部分与第2基板部12的第2主面12s的至少一部分连接，例如接合。
电极部13设置在第1主面11s上和第2主面12s上。即，基板10被一对电极部13夹住。电极部13具有第1电极部13a和第2电极部13b。
在本实施方式中，第1电极部13a设置在基板10的第1主面11s上(第1基板部11的第1主面11s上和第2基板部12的第1主面11s上)。并且，第2电极部13b设置在基板10的第2主面12s上(第1基板部11的第2主面12s上、第2基板部12的第2主面12s上)。即，在各基板部11、12设置有各电极部13a、13b，各基板部11、12被各电极部13a、13b夹住。
设置于第1基板部11的第1电极部13a与设置于第2基板部12的第2电极部13b分离，并与第2基板部12的第2主面12s的一部分连接，例如接合。设置于第2基板部12的第2电极部13b与设置于第1基板部11的第1电极部13a分离，并与第1基板部11的第1主面11s的一部分连接，例如接合。
中间部14设置在第1基板部11与第2基板部12之间。中间部14被夹在设置于第1基板部11的第1电极部13a与设置于第2基板部12的第2电极部13b之间。中间部14例如包含图3所示的纳米粒子141，例如也可以包含分散有纳米粒子141的溶剂142。
连接布线15设置于基板10的侧面。连接布线15例如具有第1连接布线15a和第2连接布线15b。各连接布线15a、15b例如沿第1方向Z延伸，并互相对置地设置。
第1连接布线15a与设置于各基板部11、12的第1电极部13a连接，并例如经由第1端子101a而与第1布线102a电连接。第2连接布线15b与设置于各基板部11、12的第2电极部13b连接，并例如经由第2端子101b而与第2布线102b电连接。
发电元件1包含间隙部14a。间隙部14a表示主要被第1基板部11和第2基板12部包围的部分，包含与外部隔离的空间。在间隙部14a设置有第1电极部13a、第2电极部13b以及中间部14。另外，设置于间隙部14a的各电极部13a、13b设置在互相不同的基板部11、12上。发电元件1的内部侧表示包含间隙部14a的部分，发电元件1的外部侧表示与间隙部14a分离的部分。
发电元件1例如也可以如图14所示那样具有层叠了上述结构的构造。即，第1基板部11和第2基板部12在第1方向Z上层叠多个，中间部14在各基板部11、12之间设置有多个。在该情况下，第1连接布线15a沿着所层叠的各基板部11、12的侧面在第1方向Z上延伸，并与多个第1电极部13a连接。第2连接布线15b与第1连接布线15a对置，沿着所层叠的各基板部11、12的侧面在第1方向Z上延伸，并与多个第2电极部13b连接。因此，各电极部13a、13b经由各连接布线15a、15b而连接。发电装置100也可以具有层叠构造的发电元件1。
以下，对第1实施方式的发电元件1和发电装置100的结构进一步进行详细说明。
<<第1基板部11、第2基板部12>>
第1基板部11的第1主面11s例如如图1的(b)和图1的(c)所示那样具有第1分离面11sa和第1接合面11sb。第1分离面11sa与设置于第1基板部11的第1电极部13a连接，并与第2基板部12分离。第1接合面11sb与设置于第1基板部11的第1电极部13a分离。
第2基板部12的第2主面12s具有第2分离面12sa和第2接合面12sb。第2分离面12sa与设置于第2基板部12的第2电极部13b连接，并与第1基板部11分离。第2接合面12sb与设置于第2基板部12的第2电极部13b分离。
例如从图2的(a)所示的第1方向Z观察时，第1基板部11除了形成为四边形之外，例如也可以形成为具有切口部的多边形、圆形等。第1分离面11sa的一部分与设置于第1基板部11的第1电极部13a重叠。第1接合面11sb的至少一部分设置在比第1分离面11sa靠外侧的位置。设置于第1基板部11的第1电极部13a和第1分离面11sa被第1接合面11sb和第1连接布线15a包围。
例如从图2的(b)所示的第1方向Z观察时，第2基板部12除了形成为四边形之外，例如也可以形成为具有切口部的多边形、圆形。第2分离面12sa的一部分与设置于第2基板部12的第2电极部13b重叠。第2接合面12sb的至少一部分设置在比第2分离面12sa靠外侧的位置。设置于第2基板部12的第2电极部13b和第2分离面12sa被第2接合面12sb和第2连接布线15b包围。
各基板部11、12在各接合面11sb、12sb处接合，例如在图2的(a)和图2的(b)的虚线所示的范围内接合。即，从第1方向Z观察时，中间部14被第1接合面11sb和第2接合面12sb包围。因此，通过设置有各电极部13a、13b的各主面11s、12s中的各接合面11sb、12sb，能够容易地形成包围中间部14的封闭空间(间隙部14a)。
上述各基板部11、12具有各分离面11sa、12sa和各接合面11sb、12sb，从而在各电极部13a、13b之间形成电极间间隙。即，电极间间隙能够在不设置对各基板部11、12进行支承的支承部等的情况下形成。因此，能够抑制电极间间隙的偏差。
第1接合面11sb与第1分离面11sa连续地设置。并且，第2接合面12sb与第2分离面12sa连续地设置。因此，例如在外力作用于各接合面11sb、12sb的一部分的情况下，能够容易地使力分散作用于各基板部11、12整体。由此，能够抑制发电元件1的早期劣化。
特别是，第1主面11s和第2主面12s中的至少任意一个例如能够如图1的(b)和图1的(c)所示那样形成为弯曲状。因此，例如与在主面上设置支承部等的情况相比，不会形成突起部等那样应力局部集中的部分。并且，在使用柔性的膜状材料作为基板10并形成为弯曲状的情况下，能够容易地实现各基板部11、12的接合。
各接合面11sb、12sb例如与基板10的侧面相邻。第1接合面11sb例如具有第1基板接合面11sbs和第1电极接合面11sbm。第2接合面12sb例如具有第2基板接合面12sbs和第2电极接合面12sbm。
第1基板接合面11sbs与第2基板接合面12sbs连接。第1电极接合面11sbm与设置于第2基板部12的第2电极部13b连接。第2电极接合面12sbm与设置于第1基板部11的第1电极部13a连接。
在本实施方式中，各基板部11、12在第1基板接合面11sbs和第2基板接合面12sbs、第1电极接合面11sbm和设置于第2基板部12的第2电极部13b以及第2电极接合面12sbm和设置于第1基板部11的第1电极部13a上分别接合，例如在图2的虚线所示的范围内接合。即，从第1方向Z观察时，中间部14被第1接合面11sb和第2接合面12sb包围。因此，能够通过各接合面11sb、12sb容易地形成包围中间部14的封闭空间(间隙部14a)。
并且，在通过上述范围接合时，与使各电极部13a、13b与各主面11s、12s分离而设置在间隙部14a内的情况相比，能够增大设置各电极部13a、13b的面积。因此，能够增大各电极部13a、13b的对置的面积。
并且，通过将设置于第1基板部11的第1电极部13a和第2电极接合面12sbm以及设置于第2基板部12的第2电极部13b和第1电极接合面11sbm分别接合，能够容易地从基板10的侧面实现与各电极部13a、13b的电连接。
沿着第1方向Z，各基板部11、12的厚度例如为10μm以上且1mm以下。例如如图1的(b)所示，沿着第1方向Z，第1分离面11sa的高度与第1接合面11sb的高度的差分T1s比第1基板部11的厚度小很多。因此，以第1分离面11sa为起点的第1基板部11的厚度T1a与以第1接合面11sb为起点的第1基板部11的厚度T1b相等。并且，沿着第1方向Z，第2分离面12sa的高度与第2接合面12sb的高度的差分T2s比第2基板部12的厚度小很多。因此，以第2分离面12sa为起点的第2基板部12的厚度T2a与以第2接合面12sb为起点的第2基板部12的厚度T2b相等。由此，能够在不进行将各基板部11、12中的至少任意一个的一部分除去等处理的情况下抑制各基板部11、12的局部的耐力的降低。并且，不需要实施将各基板部11、12中的至少任意一个的一部分除去的处理、在各基板部11、12上层叠新的结构的处理等，能够实现制造工序的削减。并且，即使在层叠了多个各基板部11、12的情况下，也能够在不受各差分T1s、T2s的影响的情况下在各基板部11、12之间设置间隙部14a。
例如沿着第2方向X或第3方向Y，各基板部11、12的宽度为1mm～500mm左右，能够根据用途来任意设定。
作为基板10的材料，能够选择具有绝缘性的板状的材料。作为绝缘性的材料的例子，能够举出硅、石英、派热克斯(注册商标)等玻璃以及绝缘性树脂等。
基板10除了为薄板状之外，例如也可以是柔性的膜状。例如，在使基板10为柔性的膜状的情况下，例如能够使用薄板玻璃、PET(polyethylene terephthalate)、PC(polycarbonate)以及聚酰亚胺等以聚合物为材料的膜。通过使用膜状材料作为基板10，容易形成为弯曲状，能够容易地实现各基板部11、12的接合。
在第1基板部11与第2基板部12之间(发电元件1的内部侧)设置有各电极部13a、13b的一部分，并内置有中间部14。因此，通过具有第1基板部11和第2基板部12，还能够抑制第1电极部13a、第2电极部13b以及中间部14各自的伴随外力或环境变化的劣化、变形。因此，能够提高发电元件1的耐久性。
<<第1电极部13a、第2电极部13b>>
第1电极部13a设置在第1主面11s上，具有例如从基板10的侧面露出的部分。第2电极部13b设置在第2主面12s上，具有例如从基板10的侧面露出的部分。各电极部13a、13b的露出的部分从在基板10中对置的一对侧面中的任意一个侧面露出并互相分离。
设置于第1基板部11的第1电极部13a从第1分离面11sa与第2分离面12sa之间延伸到第1分离面11sa与第2电极接合面12sbm之间。设置于第2基板部12的第2电极部13b从第2分离面12sa与第1分离面11sa之间延伸到第2分离面12sa与第1电极接合面11sbm之间。
例如沿着图1的(a)所示的第1方向Z，设置于第1基板部11的第1电极部13a的表面的高度例如设置为第1分离面11sa与第1接合面11sb之间的高度。沿着第1方向Z，第2电极部13b的表面的高度例如设置为第2分离面12sa与第2接合面12sb之间的高度。
例如从图2的(a)所示的第1方向Z观察时，第1电极部13a除了形成为四边形之外，例如也可以形成为具有切口部的多边形、圆形等。例如从图2的(b)所示的第1方向Z观察时，第2电极部13b除了形成为四边形之外，例如也可以形成为具有切口部的多边形、圆形等。
设置于第1基板部11的第1电极部13a的侧面和设置于第2基板部12的第2电极部13b的侧面例如如图1的(a)所示与中间部14连接。因此，除了各电极部13a、13b的对置的面之外，还能够经由各电极部13a、13b的侧面实现电子e的移动。
设置于第1基板部11的第1电极部13a相对于中间部14所具有的溶剂142的润湿性例如比第1基板部11的第1主面11s相对于中间部14所具有的溶剂142的润湿性高。即，溶剂142容易在第1电极部13a上扩散，不容易向第1主面11s的外周侧(接合面11sb)扩散。因此，能够容易地将分散在溶剂142中的纳米粒子141保持在形成电极间间隙的各电极部13a、13b之间。另外，也可以是，设置于第2基板部12的第2电极部13b相对于溶剂142的润湿性例如比第2基板部12的第2主面12s相对于溶剂142的润湿性高。作为各电极部13a、13b，除了例如使用润湿性比各主面11s、12s高的材料之外，也可以实施各电极部13a、13b的表面处理以使润湿性变高。并且，也可以实施各基板部11、12的表面处理以使各主面11s、12s的润湿性变低。
例如如图1的(a)所示，设置于第1基板部11的第2电极部13b相对于间隙部14a设置于外侧。设置于第1基板部11的第2电极部13b经由第2连接布线15b而与设置于第2基板部12的第2电极部13b电连接。因此，例如能够使用设置于第1基板部11的第2电极部13b来容易地实现与设置在间隙部14a内的第2电极部13b的电连接。
设置于第2基板部12的第1电极部13a相对于间隙部14a设置于外侧。设置于第2基板部12的第1电极部13a经由第1连接布线15a而与设置于第1基板部11的第1电极部13a电连接。因此，例如能够使用设置于第2基板部12的第1电极部13a来容易地实现与设置在间隙部14a内的第1电极部13a的电连接。
第1电极部13a例如包含铂(功函数：约5.65eV)，第2电极部13b例如包含钨(功函数：约4.55eV)。功函数大的电极部作为阳极(集电极电极)发挥功能，功函数小的电极部作为阴极(发射极电极)发挥功能。在第1实施方式的发电元件1中，以第1电极部13a为阳极、第2电极部13b为阴极来进行说明。另外，也可以将第1电极部13a设为阴极，将第2电极部13b设为阳极。
在发电元件1中，能够利用在具有功函数差的第1电极部13a与第2电极部13b之间的电极间间隙产生的基于绝对温度的电子释放现象。因此，发电元件1在第1电极部13a与第2电极部13b的温度差小的情况下也能够将热能转换为电能。此外，发电元件1在第1电极部13a与第2电极部13b之间不存在温度差的情况或使用单一热源的情况下也能够将热能转换为电能。
沿着第1方向Z，各电极部13a、13b的厚度例如为10nm以上且10μm以下，例如优选为10nm以上且1μm以下。另外，例如在将各电极部13a、13b的厚度设为10nm以上且100nm以下的情况下，容易将上述各主面11s、12s保持为弯曲状。
例如沿着第2方向X或第3方向Y，各电极部13a、13b的宽度为100μm～500mm左右，能够根据用途任意设定。特别是，与各基板部11、12的宽度相比，在将各电极部13a、13b的宽度设为1/10以下的情况下，容易将上述各主面11s、12s保持为弯曲状。
第1电极部13a与第2电极部13b之间的沿着第1方向Z的距离(电极间间隙)例如为1μm以下的有限值。更优选为10nm以上且100nm以下。通过将电极间间隙设为10nm以上且100nm以下，能够实现电能的产生量的增加。另外，例如在使电极间间隙小于10nm的情况下，有可能无法维持纳米粒子141均等地分散的状态。
通过将各电极部13a、13b的沿着第1方向Z的厚度及电极间间隙设定在上述范围内，例如能够使发电元件1的沿着第1方向Z的厚度变薄。这在例如使多个发电元件1沿着图14所示的第1方向Z层叠的情况下是有效的。特别是，在各基板部11、12中，各电极部13a、13b设置于对置的主面11s、12s，因此，仅通过在层叠时只层叠各基板部11、12中的任意一个便能够形成电极间间隙。因此，能够减少成为与层叠相伴的厚度增大的主要因素的基板10的层叠数。
并且，通过将各电极部13a、13b的沿着第1方向Z的厚度及电极间间隙设定在上述范围内，能够抑制各电极部13a、13b的平面偏差，能够提高电能的产生量的稳定性。除此之外，通过将电极间间隙设定在上述范围内，能够使电子e高效地释放，并且还能够使电子e从第2电极部13b(阴极)向第1电极部13a(阳极)高效地移动。
第1电极部13a的材料及第2电极部13b的材料例如能够从以下所示的金属中选择。
铂(Pt)
钨(W)
铝(Al)
钛(Ti)
铌(Nb)
钼(Mo)
钽(Ta)
铼(Re)
在发电元件1中，只要在第1电极部13a与第2电极部13b之间产生功函数差即可。因此，各电极部13a、13b的材料能够选择上述以外的金属。作为各电极部13a、13b的材料，除了金属之外，还可以选择合金、金属间化合物及金属化合物。金属化合物是金属元素与非金属元素化合而成的化合物。作为这样的金属化合物的例子，例如可举出六硼化镧(LaB6)。
作为各电极部13a、13b的材料，也可以选择非金属导电物。作为非金属导电物的例子，可举出硅(Si：例如p型Si或n型Si)及石墨烯等碳系材料等。
另外，各电极部13a、13b的构造除了包含上述材料的单层构造之外，也可以是包含上述材料的层叠构造。
<<中间部14>>
例如，如图3所示，中间部14是使从夹着中间部14形成电极间间隙的第2电极部13b(阴极)释放的电子e向第1电极部13a(阳极)移动的部分。图3的(a)是示出中间部14的一例的示意性剖视图。如图3的(a)所示，中间部14例如包含多个纳米粒子141和溶剂142。多个纳米粒子141分散在溶剂142内。中间部14例如是通过将分散有纳米粒子141的溶剂142填充到间隙部14a内而得到的。
纳米粒子141例如包含导电物。纳米粒子141的功函数的值例如处于第1电极部13a的功函数的值与第2电极部13b的功函数的值之间。例如，多个纳米粒子141包含3.0eV以上且5.5eV以下的范围内的功函数。由此，能够使释放到第1电极部13a与第2电极部13b之间的电子e经由纳米粒子141例如从第2电极部13b(阴极)向第1电极部13a(阳极)移动。由此，与在中间部14内不存在纳米粒子141的情况相比，能够增加电能的产生量。
作为纳米粒子141的材料的例子，能够选择金和银中的至少1个。另外，中间部14只要至少一部分包含具有第1电极部13a的功函数与第2电极部13b的功函数之间的功函数的纳米粒子141即可。因此，纳米粒子141的材料也可以选择金和银以外的导电性材料。
纳米粒子141的粒径例如为2nm以上且10nm以下。并且，纳米粒子141例如也可以具有平均粒径(例如D50)为3nm以上且8nm以下的粒径。平均粒径例如能够通过使用粒度分布计测器来测定。作为粒度分布计测器，例如，只要使用利用了激光衍射散射法的粒度分布计测器(例如MicrotracBEL制Nanotrac WaveII-EX150等)即可。
纳米粒子141在其表面例如具有绝缘膜141a。作为绝缘膜141a的材料的例子，能够选择绝缘性金属化合物和绝缘性有机化合物中的至少1个。作为绝缘性金属化合物的例子，例如能够举出硅氧化物和氧化铝等。作为绝缘性有机化合物的例子，能够举出烷基硫醇(例如十二烷硫醇)等。绝缘膜141a的厚度例如为20nm以下的有限值。当将这样的绝缘膜141a设置于纳米粒子141的表面时，电子e例如能够利用隧道效应在第2电极部13b(阴极)与纳米粒子141之间以及纳米粒子141与第1电极部13a(阳极)之间移动。因此，例如能够期待发电元件1的发电效率的提高。此时，例如如图3的(a)的箭头所示，也可以利用纳米粒子141的移动来促进电子e的移动。
溶剂142例如能够使用沸点为60℃以上的液体。因此，在室温(例如15℃～35℃)以上的环境下，即使在使用了发电元件1的情况下，也能够抑制溶剂142的气化。由此，能够抑制与溶剂142的气化相伴的发电元件1的劣化。作为液体的例子，能够选择有机溶剂和水中的至少1个。作为有机溶剂的例子，能够举出甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、十四烷以及烷基硫醇等。溶剂142可以是电阻值高且具有绝缘性的液体。
图3的(b)是示出中间部14的另一例的示意性剖视图。如图3的(b)所示，中间部14也可以仅包含纳米粒子141而不包含溶剂142。
通过中间部14仅包含纳米粒子141，例如，即使在高温环境下使用发电元件1的情况下，也无需考虑溶剂142的气化。由此，能够抑制高温环境下的发电元件1的劣化。
<<第1连接布线15a、第2连接布线15b>>
作为各连接布线15a、15b，使用具有导电性的材料，例如使用金。
第1连接布线15a例如如图2所示那样设置在比第2电极接合面12sbm靠外侧的位置，并与第1电极部13a连接。并且，第2连接布线15b例如设置在比第1电极接合面11sbm靠外侧的位置，并与第2电极部13b连接。因此，能够容易地设置与各电极部13a、13b电连接的各连接布线15a、15b，例如能够实现发电装置100的制造工序的简易化。
各连接布线15a、15b例如设置在各基板部11、12的侧面。在该情况下，形成电极间间隙的各电极部13a、13b不从基板10的侧面露出，能够抑制各电极部13a、13b的劣化。并且，由于在各电极部13a、13b与各电极接合面11sbm、12sbm所接合的部分的外侧设置各连接布线15a、15b，所以能够防止中间部14从上述接合部分的漏出等。
<<第1布线102a、第2布线102b>>
第1布线102a经由第1端子101a和第1连接布线15a而与设置于第1基板部11的第1电极部13a电连接。第2布线102b经由第2端子101b和第2连接布线15b而与设置于第2基板部12的第2电极部13b电连接。
例如第1布线102a经由设置于第2基板部12的第1电极部13a而与设置于第1基板部11的第1电极部13a电连接。并且，第2布线102b经由设置于第1基板部11的第2电极部13b而与设置于第2基板部12的第2电极部13b电连接。在该情况下，设置于第2基板部12的第1电极部13a和设置于第1基板部11的第2电极部13b分别设置在基板10的外侧，因此，能够容易地实现各布线102a、102b与各电极部13a、13b的电连接。
各布线102a、102b使用具有导电性的材料，例如使用镍、铜、银、金、钨及钛等材料。各布线102a、102b的构造只要是能够将在发电元件1中生成的电流向负载R供给的构造，则能够任意设计。
<发电元件1的动作>
当对发电元件1赋予热能时，例如，从间隙部14a内的第2电极部13b(阴极)朝向中间部14释放电子e。释放出的电子e从中间部14向间隙部14a内的第1电极部13a(阳极)移动(参照图2)。在该情况下，电流从第1电极部13a朝向第2电极部13b流动。这样，热能转换为电能。
释放的电子e的量除了依赖于热能之外，还依赖于第1电极部13a(阳极)的功函数与第2电极部13b(阴极)的功函数的差。并且，释放的电子e的量存在第2电极部13b越是功函数小的材料越增加的倾向。
移动的电子e的量例如能够通过增大第1电极部13a与第2电极部13b的功函数差或者减小电极间间隙而增加。例如，发电元件1产生的电能的量能够通过考虑增大上述功函数差以及减小上述电极间间隙中的至少任意一个来增加。
(第1实施方式：发电元件1的制造方法)
接着，对发电元件1的制造方法的一例进行说明。图4是示出第1实施方式的发电元件1的制造方法的一例的流程图。图5是示出第1实施方式的发电元件1的制造方法的一例的示意性剖视图。
发电元件1的制造方法例如如图4的(a)所示那样具有第1电极部形成工序S110、第2电极部形成工序S120、中间部形成工序S130以及接合工序S140。
<第1电极部形成工序S110>
在第1电极部形成工序S110中，例如如图5的(a)所示，在基板10的第1主面11s上形成第1电极部13a。第1电极部13a例如如图2的(a)所示那样从第1方向Z观察时形成为四边形。在第1电极部形成工序S110中，除了例如在预先分离的第1基板部11和第2基板部12的第1主面11s上分别形成一个第1电极部13a之外，例如还可以在第1主面11s上形成多个第1电极部13a。
<第2电极部形成工序S120>
在第2电极部形成工序S120中，例如如图5的(b)所示，在基板10的第2主面12s上形成第2电极部13b。例如与第1电极部13a同样，第2电极部13b从第1方向Z观察时形成为四边形。在第2电极部形成工序S120中，除了例如在预先分离的第1基板部11和第2基板部12的第2主面12s上分别形成一个第2电极部13b之外，还可以在第2主面12s上形成多个第2电极部13b。
另外，实施第1电极部形成工序S110和第2电极部形成工序S120的顺序是任意的。在第1电极部形成工序S110和第2电极部形成工序S120中，例如除了使用丝网印刷法形成各电极部13a、13b之外，例如也可以使用溅射法、蒸镀法、喷墨法以及喷涂法等形成各电极部13a、13b。例如，作为第1电极部13a，使用铂，作为第2电极部13b，使用铝，除此之外，也可以分别使用上述材料。
另外，在各电极部形成工序S110、S120中，例如也可以通过对各电极部13a、13b的至少任意一个的表面实施等离子体处理等来提高相对于溶剂142的润湿性。该表面处理例如以各电极部13a、13b的润湿性比各主面11s、12s的润湿性高的方式实施。由此，在后述的中间部形成工序S130中，能够容易地在各电极部13a、13b上形成中间部14。
<中间部形成工序S130>
在中间部形成工序S130中，例如如图5的(c)所示，在一部分的第1电极部13a(例如形成于第1基板部11的第1电极部13a)上形成中间部14。此时，例如也可以将中间部14从第1电极部13a上一体地形成到第1主面11s上。另外，在中间部形成工序S130中，例如也可以在一部分的第2电极部13b(例如形成于第2基板部12的第2电极部13b)上形成中间部14。
此时，例如在第1电极部13a相对于中间部14所具有的溶剂142的润湿性比第1主面11s相对于中间部14所具有的溶剂142的润湿性高的情况下，溶剂142容易在第1电极部13a上扩散，另一方面不容易向第1主面11s的外周侧扩散。因此，中间部14不容易从第1主面11s流出，特别是还能够在后述的接合工序S140中接合的接合面11sb上不形成中间部14。另外，第2电极部13b相对于溶剂142的润湿性例如比第2主面12s相对于溶剂142的润湿性高。
在中间部形成工序S130中，除了例如使用丝网印刷法形成中间部14之外，例如也可以使用喷墨法、喷涂法来形成中间部14。另外，作为中间部14，例如使用预先分散有纳米粒子141的溶剂142。
<接合工序S140>
在接合工序S140中，例如如图5的(d)所示，从第1方向Z观察时，将形成在第1基板部11的第1主面11s上的第1电极部13a和形成在第2基板部12的第2主面12s上的第2电极部13b以重叠的方式接合。接合工序S140在使形成在第1基板部11的第1主面11s上的第1电极部13a和形成在第2基板部12的第2主面12s上的第2电极部13b隔着中间部14沿第1方向Z分离的状态下将第1基板部11和第2基板部12接合。
例如如图1所示，接合工序S140在第1基板接合面11sbs和第2基板接合面12sbs、第1电极接合面11sbm和形成于第2基板部12的第2电极部13b以及第2电极接合面12sbm和形成于第1基板部11的第1电极部13a上分别接合。此时，第1分离面11sa和第2分离面12sa互相分离。
在接合工序S140中，例如使用直接接合法来接合各基板部11、12。在接合工序S140中，对接合各基板部11、12的部分(与各接合面11sb、12sb对应的表面)进行例如使用了等离子体处理的表面清洁。之后，例如如图6所示，对隔着中间部14配置在第1基板部11上的第2基板部12均匀地施加力(沿着图6的第1方向Z的箭头)。之后，通过将与各接合面11sb、12sb对应的表面以及各电极部13a、13b的一部分直接接合，能够得到例如图5的(d)所示的构造。
另外，例如在对第2基板部12施加力之前，通过对各基板部11、12间的空间进行减压(沿着图6的第2方向X的箭头)，能够从间隙部14a内排除空气等，能够容易地使间隙部14a内充满中间部14。并且，通过从间隙部14a排除空气等，能够抑制由空气等引起的发电元件1的劣化。
另外，由于电极间间隙依赖于中间部14的膜厚，所以通过调整形成中间部14的膜厚，能够控制电极间间隙的大小。
例如如图4的(b)所示，也可以在实施了接合工序S140之后，实施中间部形成工序S130。在该情况下，例如如图7所示，在接合工序S140中，将各主面11s、12s的侧面侧沿着一个方向(在图7的(b)中为第3方向Y)接合。此时，例如也可以包括各主面11s、12s中的任意一个与各电极部13a、13b中的任意一个的接合。由此，在各接合面11sb、12sb之间形成向第3方向Y开口的空间14s。另外，图7的(a)是沿着图7的(b)的7A-7A的示意性剖视图，表示形成在各基板部11、12之间的空间14s。
之后，在中间部形成工序S130中，经由空间14s在各电极部13a、13b上形成中间部14。中间部14例如通过毛细管现象(毛细管力)填充在各电极部13a、13b之间及各分离面11sa、12sa之间。
之后，通过以包围各电极部13a、13b的方式将各主面11s、12s的侧面侧沿着其另一方向(在图7的(b)中为沿着第2方向X的一对虚线部分)接合，能够得到例如图5的(d)所示的构造。
通过实施上述各工序S110～S140，形成第1实施方式的发电元件1。
另外，接合工序S140也可以具有如下的连接布线形成工序：例如在接合各基板部11、12之后，分别形成沿着基板10的侧面延伸并与第1电极部13a连接的第1连接布线15a和与第2电极部13b连接的第2连接布线15b。在该情况下，在形成发电元件1之后，在连接布线15上连接端子101和布线102，并安装负载R，从而能够形成发电装置100。
另外，例如如图8的(a)所示，在第1电极部形成工序S110中，也可以在1个基板10的第1主面11s上形成多个第1电极部13a。并且，在第2电极部形成工序S120中，也可以在1个基板10的第2主面12s上形成多个第2电极部13b。
在该情况下，例如如图8的(b)所示，在实施了各电极部形成工序S110、S120之后，除了按每1对电极部13a、13b分割基板10之外，例如也可以在实施了接合工序S140等之后，按每一对电极部13a、13b分割基板10。由此，能够缩短制造发电元件1时的每1个发电元件所花费的时间。并且，也可以应用辊对辊等连续生产工艺，还能够进一步缩短制造时的每1个发电元件所花费的时间。另外，在形成各电极部13a、13b之后分割得到的各基板10能够用于第1基板部11、第2基板部12中的任意基板部。
根据本实施方式，第1基板部11的第1主面11s具有：第1分离面11sa，其与设置于第1基板部11的第1电极部13a连接，并与第2基板部12分离；以及第1接合面11sb，其与第1分离面11sa连续地设置，与设置于第1基板部11的第1电极部13a分离，并与第2基板部12连接。第2基板部12的第2主面12s具有：第2分离面12sa，其与设置于第2基板部12的第2电极部13b连接，并与第1基板部11分离；以及第2接合面12sb，其与第2分离面12sa连续地设置，与设置于第2基板部12的第2电极部13b分离，并与第1基板部11连接。即，通过介入中间部14来形成电极间间隙，其中，该中间部14能够通过设置有各电极部13a、13b的各主面11s、12s上的接合而形成。因此，不需要另外设置支承部件等，能够抑制电极间间隙的偏差。由此，能够实现电能的产生量的稳定化。
并且，根据本实施方式，电极部13设置在第1主面11s上和第2主面12s上。即，基板10被电极部13夹住。因此，在设置层叠构造的发电元件1的情况下，能够抑制第1方向Z的厚度。由此，能够实现发电元件1的小型化。
并且，根据本实施方式，第1电极部13a设置于第1基板部11的第1主面11s和第2基板部12的第1主面11s。第2电极部13b设置于第1基板部11的第2主面12s和第2基板部12的第2主面12s。即，在各基板部11、12上，第1电极部13a和第2电极部13b隔着基板部11、12而设置。因此，在形成层叠构造的发电元件1的情况下，能够容易地实现。由此，能够实现制造工序的简化。
并且，根据本实施方式，从第1方向Z观察时，中间部14被第1接合面11sb和第2接合面12sb包围。因此，通过设置有各电极部13a、13b的各主面11s、12s中的接合面11sb、12sb，能够形成包围中间部14的封闭空间(间隙部14a)。由此，不用在基板10上形成其他结构便能够抑制中间部14的漏出等。
并且，根据本实施方式，第1连接布线15a和第2连接布线15b设置于基板10的侧面。因此，能够容易地设置与各电极部13a、13b电连接的各连接布线15a、15b。由此，能够实现制造工序的容易化。并且，在与发电元件1的利用相伴地各连接布线15a、15b发生劣化的情况下，也能够容易地修复。
并且，根据本实施方式，第1连接布线15a沿第1方向Z延伸，并与多个第1电极部13a连接。第2连接布线15b沿第1方向Z延伸，并与多个第2电极部13b连接。因此，即使在层叠了多个各基板部11、12的情况下，也能够容易地设置与各电极部13a、13b电连接的各连接布线15a、15b。由此，能够实现制造工序的容易化。并且，能够减少各连接布线15a、15b的应力集中部，能够抑制各连接布线15a、15b的断线等。
并且，根据本实施方式，设置于第1基板部11的第1电极部13a的侧面和设置于第2基板部12的第2电极部13b的侧面与中间部14连接。因此，除了各电极部13a、13b的对置的面之外，还能够经由各电极部13a、13b的侧面使电子e移动。由此，能够增加电能的产生量。
并且，根据本实施方式，第1基板部11的第1主面11s和第2基板部12的第2主面12s中的至少任意一个形成为弯曲状。因此，不会形成突起部等那样应力局部集中的部分。由此，能够抑制与来自外部的冲击相伴的破损。并且，在使用柔性的膜状材料作为基板10并形成为弯曲状的情况下，能够容易地实现各基板部11、12的接合。
并且，根据本实施方式，设置于第1基板部11的第1电极部13a相对于中间部14的润湿性比第1基板部11的第1主面11s相对于中间部14的润湿性高。因此，能够容易地将分散在中间部14所包含的溶剂142中的纳米粒子141保持在各电极部13a、13b之间。由此，能够抑制随时间流逝的电能的产生量的减少。
并且，根据本实施方式，第1接合面11sb具有与第2接合面12sb连接的第1基板接合面11sbs和与设置于第2基板部12的第2电极部13b连接的第1电极接合面11sbm。第2接合面12sb具有与第1基板接合面11sbs连接的第2基板接合面12sbs和与设置于第1基板部11的第1电极部13a连接的第2电极接合面12sbm。因此，能够增大在基板10上设置各电极部13a、13b的面积，能够增大各电极部13a、13b的对置的面积。由此，能够增加电能的产生量。
并且，根据本实施方式，例如沿着第1方向Z，以第1分离面11sa为起点的第1基板部11的厚度T1a与以第1接合面11sb为起点的第1基板部11的厚度T1b相等。并且，沿着第1方向Z，以第2分离面12sa为起点的第2基板部12的厚度T2a与以第2接合面12sb为起点的第2基板部12的厚度T2b相等。因此，能够在不进行将各基板部11、12的一部分除去等处理的情况下抑制各基板部11、12的局部的耐力的降低。由此，能够抑制各基板部11、12的劣化。并且，不需要实施将各基板部11、12的一部分除去的处理、在基板10上层叠新的结构的处理等，能够实现制造工序的削减。
并且，根据本实施方式，在接合工序S140中，从第1方向Z观察时，将第1基板部11和第2基板部12以重叠的方式接合。此时，第1基板部11的第1主面11s具有：第1分离面11sa，其与形成于第1基板部11的第1电极部13a连接，并与第2基板部12分离；以及第1接合面11sb，其与第1分离面11sa连续地形成，与形成于第1基板部11的第1电极部13a分离，并与第2基板部12连接。第2基板部12的第2主面12s具有：第2分离面12sa，其与形成于第2基板部12的第2电极部13b连接，并与第1基板部11分离；以及第2接合面12sb，其与第2分离面12sa连续地形成，与形成于第2基板部12的第2电极部13b分离，并与第1基板部11连接。即，通过介入中间部14来形成电极间间隙，其中，该中间部14能够通过形成有各电极部13a、13b的各主面11s、12s上的接合而形成。因此，不需要另外设置支承部件等，能够抑制电极间间隙的偏差。由此，能够实现电能的产生量的稳定化。
并且，根据本实施方式，在基板10的第1主面11s上形成第1电极部13a，在第2主面12s上形成第2电极部13b。即，基板10被各电极部13a、13b夹住。因此，在设置层叠构造的发电元件1的情况下，能够抑制第1方向Z的厚度。由此，能够实现发电元件1的小型化。
并且，根据本实施方式，接合工序S140是在对第1基板部11与第2基板部12之间进行了减压的状态下实施的。因此，能够从形成电极间间隙的间隙部14a内排除空气等，能够容易地使间隙部14a内充满中间部14。由此，能够实现制造工序的容易化。
(第1实施方式：基板10的变形例)
接着，对第1实施方式的基板10的变形例进行说明。图9是示出第1实施方式的基板10的变形例的示意图。图9的(a)是示出第1实施方式的基板10的变形例的示意性剖视图，图9的(b)是包含第1实施方式的基板10的变形例的发电元件1的示意性平面图。图9的(a)对应图1的(c)的示意性剖视图，图9的(b)对应图2的(a)的示意性平面图。
上述实施方式与变形例的不同之处在于，第1分离面11sa具有接触面11sat、第1面11saf以及第2面11sas。另外，对于与上述结构同样的结构，省略说明。
如图9所示，接触面11sat与第1电极部13a连接。例如从第1方向Z观察时，接触面11sat表示第1主面11s中的与第1电极部13a完全重叠的部分。第1面11saf具有与接触面11sat连续地设置并设置在比接触面11sat靠外侧的部分。第1面11saf设置在接触面11sat与第2面11sas之间。第2面11sas与第1面11saf连续地设置，并设置在比第1面11saf靠外侧的位置。第2面11sas设置在第1面11saf与接合面11sb之间。
第1面11saf相对于溶剂142的润湿性比第2面11sas相对于溶剂142的润湿性高。因此，溶剂142在第1面11saf上比在第2面11sas上容易扩散，能够抑制溶剂142从各接合面11sb、12sb的渗出。
第1面11saf和第2面11sas的润湿性的差例如能够通过使用等离子体处理法使第1面11saf和第2面11sas中的至少任意一个的表面能量发生变化而实现。在第1面11saf和第2面11sas中的至少任意一个上，例如可以通过纳米压印法形成蛾眼构造。
另外，例如如图9的(a)所示，与上述第1分离面11sa同样，第2分离面12sa也可以具有接触面12sat、第1面12saf以及第2面12sas。在该情况下，也能够抑制溶剂142从各接合面11sb、12sb的渗出。
特别是，在各分离面11sa、12sa具有接触面11sat、12sat、第1面11saf、12saf以及第2面11sas、12sas的基础上，通过与第1面11saf、12saf相比提高各电极部13a、13b相对于溶剂142的润湿性，能够稳定地将溶剂142保持于各电极部13a、13b之间。
(第1实施方式：发电元件1的制造方法的变形例)
接着，对发电元件1的制造方法的变形例进行说明。图10的(a)是示出第1实施方式的发电元件1的制造方法的变形例的流程图，图10的(b)～图10的(d)是示出第1实施方式的发电元件1的制造方法的变形例的示意图。
上述实施方式与变形例的不同之处在于还具有表面处理工序S150。另外，对于与上述结构同样的工序，省略说明。
<表面处理工序S150>
表面处理工序S150在中间部形成工序S130和接合工序S140之前对例如形成于第1基板部11的位于第1电极部13a的周围的第1主面11s进行表面处理。在表面处理工序S150中，例如如图10的(b)和图10的(c)所示，形成进行了表面处理的第1面11saf和未进行表面处理的第2面11sas。此时，以第1面11saf相对于溶剂142的润湿性比第2面11sas相对于溶剂142的润湿性高的方式进行表面处理。另外，例如也可以以第2面11sas的润湿性变低的方式对第2面11sas进行表面处理。
在表面处理工序S150中，例如使用等离子体处理法对第1主面11s进行表面处理。另外，在表面处理工序S150中，例如与第1主面11s同样，也可以对第2主面12s进行表面处理。
之后，实施上述各工序S130、S140，形成第1实施方式的发电元件1。通过实施表面处理工序S150，例如如图10的(d)所示，在中间部形成工序S130中，能够保持中间部14不容易向第2面11sas侧扩散的状态，能够容易地将中间部14维持在第1电极部13a上。另外，表面处理工序S150例如也可以在各电极部形成工序S110、S120之前实施。
根据变形例，第1面11saf、12saf相对于中间部14(溶剂142)的润湿性比第2面11sas、12sas相对于中间部14(溶剂142)的润湿性高。因此，能够抑制溶剂142从各接合面11sb、12sb的渗出。由此，能够抑制随时间流逝的溶剂142的量的减少。
并且，根据变形例，表面处理工序S150对形成于第1基板部11的位于第1电极部13a的周围的第1主面11s进行表面处理。因此，在实施中间部形成工序S130时，能够容易地将中间部14维持在第1电极部13a上。由此，能够容易地形成中间部14。
(第1实施方式：发电元件1的第1变形例)
接着，对第1实施方式的发电元件1的第1变形例进行说明。图11是示出第1实施方式的发电元件1的第1变形例的示意图。图11的(a)是示出第1实施方式的发电元件1的第1变形例的示意性剖视图，图11的(b)是示出第1实施方式的发电元件1的第1变形例的示意性平面图。图11的(b)对应图12的(a)的示意性平面图。
上述实施方式与第1变形例的不同之处在于还具有密封部17。另外，对于与上述结构同样的结构，省略说明。
密封部17例如如图11所示设置在间隙部14a内。密封部17设置在间隙部14a内的各电极部13a、13b与各接合面11sb、12sb之间。密封部17例如包围中间部14。密封部17以与各接合面11sb、12sb连接的方式被各接合面11sb、12sb包围。
作为密封部17，例如使用绝缘性树脂，作为绝缘性树脂的例子，能够举出氟系绝缘性树脂。除此之外，作为密封部17，例如也可以使用铝等金属。通过使用金属作为密封部17，能够抑制由水蒸气等气体引起的发电元件1的劣化。
根据第1变形例，密封部17在设置于第1基板部11的第1电极部13a与第1接合面11sb之间和设置于第2基板部12的第2电极部13b与第2接合面12sb之间设置，并包围中间部14。因此，能够抑制中间部14(溶剂142)从各接合面11sb、12sb的渗出。由此，能够抑制随时间流逝的溶剂142的量的减少。
(第1实施方式：发电元件1的第2变形例)
接着，对第1实施方式的发电元件1的第2变形例进行说明。图12是示出第1实施方式的发电元件1的第2变形例的示意图。图12的(a)是示出第1实施方式的发电元件1的第2变形例的示意性立体图，图12的(b)是示出第1实施方式的发电元件1的第2变形例的示意性平面图。图12的(b)对应图12的(a)的示意性平面图。
上述实施方式与第2变形例的不同之处在于还具有保护膜18。另外，对于与上述结构同样的结构，省略说明。
例如如图12所示，保护膜18至少包围第1基板部11的侧面和第2基板部12的侧面。保护膜18例如以与设置于各基板部11、12的侧面的各连接布线15a、15b连接的方式进行包围。保护膜18例如也可以覆盖整个基板10。
作为保护膜18，例如使用绝缘性树脂，作为绝缘性树脂的例子，能够举出氟系绝缘性树脂。除此之外，作为保护膜18，例如也可以使用铝等金属。通过使用金属作为保护膜18，能够抑制由水蒸气等气体引起的发电元件1的劣化。
根据第2变形例，保护膜18至少包围第1基板部11的侧面和第2基板部12的侧面。因此，能够抑制与外部因素相伴的基板10的劣化。由此，能够抑制发电元件1的随时间流逝的劣化。
并且，根据第2变形例，还能够抑制溶剂142从各接合面11sb、12sb的渗出。由此，能够抑制随时间流逝的溶剂142的量的减少。
(第1实施方式：发电元件1的第3变形例)
接着，对第1实施方式的发电元件1的第3变形例进行说明。图13是示出第1实施方式的发电元件1的第3变形例的示意性剖视图。
上述实施方式与第3变形例的不同之处在于，使用卷绕成卷筒状的基板10。另外，对于与上述结构同样的结构，省略说明。
例如如图13所示，在卷绕成卷筒状的基板10的各层之间形成有间隙部14a，并设置有各电极部13a、13b和中间部14。各电极部13a、13b沿着基板10的呈卷筒状延伸的方向设置。
卷绕成卷筒状的基板10除了卷绕在未图示的圆柱或圆筒状的轴部件之外，也可以通过例如UV硬化等将形状固定。卷绕成卷筒状的基板10中的外卷绕侧的前端部除了在以形成间隙部14a的方式卷绕的状态下接合之外，例如也可以通过绝缘密封材料等固定。卷绕成卷筒状的基板10例如也可以被上述保护膜18覆盖。
基板10中的例如第2基板部12设置在卷绕成卷筒状的基板10的内径侧(图13的双点划线)，第1基板部11设置在卷绕成卷筒状的基板10的外径侧。从第3方向Y观察时，各基板部11、12的剖面与图1的(a)所示的构造相等。
根据第3变形例，基板10及各电极部13a、13b卷绕成卷筒状，在各电极部13a、13b之间设置有中间部14。因此，能够大幅地增大各电极部13a、13b的对置的面积。由此，能够增大电能的产生量。
(第2实施方式：发电装置100、发电元件1)
接着，对第2实施方式的发电装置100和发电元件1进行说明。图15是示出第2实施方式的发电装置100和发电元件1的一例的示意性剖视图。
上述实施方式与第2实施方式的不同之处在于，在各基板部11、12分别设置有不同的电极部13a、13b。另外，对于与上述结构同样的结构，省略说明。
如图15所示、第1电极部13a设置在第1基板部11的第1主面11s上和第2主面12s上。即，第1基板部11被一对第1电极部13a夹住。例如从第1方向Z观察时一对第1电极部13a重叠地设置。一对第1电极部13a延伸到第1基板部11的1个侧面，并经由第1连接布线15a互相电连接。
第2电极部13b设置在第2基板部12的第1主面11s上和第2主面12s上。即，第2基板部12被一对第2电极部13b夹住。例如从第1方向Z观察时一对第2电极部13b重叠地设置。一对第2电极部13b延伸到第2基板部12的1个侧面，并经由第2连接布线15b互相电连接。
发电元件1例如也可以如图16所示那样具有层叠了上述结构的构造。在该情况下，第1连接布线15a沿着所层叠的各基板部11、12的侧面在第1方向Z上延伸，并与多个第1电极部13a连接。第2连接布线15b与第1连接布线15a对置，并沿着所层叠的各基板部11、12的侧面在第1方向Z上延伸，并且与多个第2电极部13b连接。发电装置100也可以具有上述构造的发电元件1。
根据本实施方式，与上述实施方式同样，第1基板部11的第1主面11s具有：第1分离面11sa，其与设置于第1基板部11的第1电极部13a连接，并与第2基板部12分离；以及第1接合面11sb，其与第1分离面11sa连续地设置，与设置于第1基板部11的第1电极部13a分离，并与第2基板部12连接。第2基板部12的第2主面12s具有：第2分离面12sa，其与设置于第2基板部12的第2电极部13b连接，并与第1基板部11分离；以及第2接合面12sb，其与第2分离面12sa连续地设置，与设置于第2基板部12的第2电极部13b分离，并与第1基板部11连接。即，通过介入中间部14来形成电极间间隙，其中，该中间部14能够通过设置有各电极部13a、13b的各主面11s、12s上的接合而形成。因此，不需要另外设置支承部件等，能够抑制电极间间隙的偏差。由此，能够实现电能的产生量的稳定化。
并且，根据本实施方式，与上述实施方式同样，电极部13设置在第1主面11s上和第2主面12s上。即，基板10被电极部13夹住。因此，在设置层叠构造的发电元件1的情况下，能够抑制第1方向Z的厚度。由此，能够实现发电元件1的小型化。
并且，根据本实施方式，第1电极部13a设置于第1基板部11的第1主面11s和第2主面12s。第2电极部13b设置于第2基板部12的第1主面11s和第2主面12s。即，在各基板部11、12设置有第1电极部13a或第2电极部13b中的任意一个。因此，在形成一方的电极部13a、13b时，能够抑制与另一方的电极部13a、13b连接地形成的可能性。由此，能够实现发电元件1的制造时的成品率的提高。
(第3实施方式：电子设备500)
<电子设备500>
上述发电元件1和发电装置100例如能够搭载于电子设备。以下，对电子设备的几个实施方式进行说明。
图17的(a)～图17的(d)是示出具有发电元件1的电子设备500的例子的示意性框图。图17的(e)～图17的(h)是示出具有包含发电元件1的发电装置100的电子设备500的例子的示意性框图。
如图17的(a)所示，电子设备500(电子产品)具有电子部件501(电子组件)、主电源502以及辅助电源503。电子设备500和电子部件501分别是电气设备(电气器件)。
电子部件501使用主电源502作为电源而被驱动。作为电子部件501的例子，例如能够举出CPU、马达、传感器终端以及照明等。在电子部件501例如是CPU的情况下，在电子设备500中包含能够通过内置的主机(CPU)来控制的电子设备。在电子部件501例如包含马达、传感器终端以及照明等中的至少1个的情况下，在电子设备500中包含能够通过处于外部的主机或人来控制的电子设备。
主电源502例如是电池。电池也包括可充电的电池。主电源502的正端子(+)与电子部件501的Vcc端子(Vcc)电连接。主电源502的负端子(-)与电子部件501的GND端子(GND)电连接。
辅助电源503是发电元件1。发电元件1包含上述发电元件1中的至少1个。发电元件1的阳极(例如第1电极部13a)与电子部件501的GND端子(GND)、或者主电源502的负端子(-)、或者连接GND端子(GND)和负端子(-)的布线电连接。发电元件1的阴极(例如第2电极部13b)与电子部件501的Vcc端子(Vcc)、或者主电源502的正端子(+)、或者连接Vcc端子(Vcc)和正端子(+)的布线电连接。在电子设备500中，辅助电源503例如与主电源502并用，在用于辅助主电源502的电源或主电源502的容量耗尽的情况下，能够作为用于对主电源502进行备用的电源来使用。在主电源502是可充电的电池的情况下，辅助电源503还能够作为用于对电池进行充电的电源来使用。
如图17的(b)所示，主电源502也可以是发电元件1。发电元件1的阳极与电子部件501的GND端子(GND)电连接。发电元件1的阴极与电子部件501的Vcc端子(Vcc)电连接。图17的(b)所示的电子设备500具有作为主电源502来使用的发电元件1和能够使用发电元件1来驱动的电子部件501。发电元件1是独立的电源(例如离网电源)。因此，电子设备500例如能够为自主型(独立型)。而且，发电元件1是环境发电型(能量收集型)。图17的(b)所示的电子设备500不需要更换电池。
如图17的(c)所示，电子部件501也可以具有发电元件1。发电元件1的阳极例如与电路基板(省略图示)的GND布线电连接。发电元件1的阴极例如与电路基板(省略图示)的Vcc布线电连接。在该情况下，发电元件1能够作为电子部件501的例如辅助电源503来使用。
如图17的(d)所示，在电子部件501具有发电元件1的情况下，发电元件1能够作为电子部件501的例如主电源502来使用。
如图17的(e)～图17的(h)分别所示，电子设备500也可以具有发电装置100。发电装置100包含发电元件1作为电能的源。
在图17的(d)所示的实施方式中，电子部件501具有作为主电源502来使用的发电元件1。同样，在图17的(h)所示的实施方式中，电子部件501具有作为主电源来使用的发电装置100。在这些实施方式中，电子部件501具有独立的电源。因此，能够使电子部件501例如为自主型。自主型的电子部件501例如能够有效地用于包含多个电子部件并且至少1个电子部件与其他电子部件分离的电子设备。这样的电子设备500的例子是传感器。传感器具有传感器终端(从机)和与传感器终端分离的控制器(主机)。传感器终端和控制器分别是电子部件501。如果传感器终端具有发电元件1或发电装置100，则成为自主型的传感器终端，无需有线的电力供给。由于发电元件1或发电装置100为环境发电型，所以也不需要更换电池。传感器终端也能够视为电子设备500的1个。在被视为电子设备500的传感器终端中，除了传感器的传感器终端之外，例如还包括IoT无线标签等。
在图17的(a)～图17的(h)各自所示的实施方式中共同之处在于，电子设备500包含将热能转换为电能的发电元件1和能够使用发电元件1作为电源来驱动的电子部件501。
电子设备500也可以是具有独立的电源的自主型(autonomous型)。自主型的电子设备的例子例如能够举出机器人等。此外，具有发电元件1或发电装置100的电子部件501也可以是具有独立的电源的自主型。自主型的电子部件的例子例如能够举出可动传感器终端等。
以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。例如，这些实施方式能够适当组合而实施。并且，本发明除了上述几个实施方式之外，还能够以各种新的方式实施。因此，上述几个实施方式分别能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这样的新的方式或变形包含在本发明的范围、主旨中，并且包含在权利要求书记载的发明以及权利要求书记载的发明的等同物的范围内。
标号说明
1：发电元件；10：基板；11：第1基板部；11s：第1主面；11sa：第1分离面；11saf：第1面；11sas：第2面；11sat：接触面；11sb：第1接合面；11sbm：第1电极接合面；11sbs：第1基板接合面；12：第2基板部；12s：第2主面；12sa：第2分离面；12saf：第1面；12sas：第2面；12sat：接触面；12sb：第2接合面；12sbm：第2电极接合面；12sbs：第2基板接合面；13a：第1电极部；13b：第2电极部；14：中间部；14a：间隙部；14s：空间；15：连接布线；17：密封部；18：保护膜；100：发电装置；101：端子；102：布线；141：纳米粒子；142：溶剂；500：电子设备；501：电子部件；502：主电源；503：辅助电源；R：负载；S110：第1电极部形成工序；S120：第2电极部形成工序；S130：中间部形成工序；S140：接合工序；S150：表面处理工序；Z：第1方向；X：第2方向；Y：第3方向；e：电子。
Claims (18)
1.一种发电元件，其将热能转换为电能，其特征在于，
该发电元件具有：
基板，其具有互相对置的第1主面和第2主面；
电极部，其设置在所述第1主面上和所述第2主面上，具有第1电极部和第2电极部，该第2电极部具有与所述第1电极部不同的功函数；以及
中间部，其包含纳米粒子，该纳米粒子具有所述第1电极部的功函数与所述第2电极部的功函数之间的功函数，
所述基板具有从与所述第1主面和所述第2主面相交的第1方向观察时互相重叠的第1基板部和第2基板部，
所述中间部被夹在设置于所述第1基板部的所述第1主面上的所述第1电极部和设置于所述第2基板部的所述第2主面上的所述第2电极部之间，
所述第1基板部的所述第1主面具有：
第1分离面，其与设置于所述第1基板部的所述第1电极部连接，并与所述第2基板部分离；以及
第1接合面，其与所述第1分离面连续地设置，与设置于所述第1基板部的所述第1电极部分离，并与所述第2基板部连接，
所述第2基板部的所述第2主面具有：
第2分离面，其与设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接，并与所述第1基板部分离；以及
第2接合面，其与所述第2分离面连续地设置，与设置于所述第2基板部的所述第2电极部分离，并与所述第1基板部连接。
2.根据权利要求1所述的发电元件，其特征在于，
所述第1电极部设置在所述第1基板部的所述第1主面上和所述第2基板部的所述第1主面上，
所述第2电极部设置在所述第1基板部的所述第2主面上和所述第2基板部的所述第2主面上。
3.根据权利要求1所述的发电元件，其特征在于，
所述第1电极部设置在所述第1基板部的所述第1主面上和所述第2主面上，
所述第2电极部设置在所述第2基板部的所述第1主面上和所述第2主面上。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
从所述第1方向观察时，所述中间部被所述第1接合面和所述第2接合面包围。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
该发电元件还具有设置于所述基板的侧面并互相对置的第1连接布线和第2连接布线，
所述第1连接布线与所述第1电极部连接，
所述第2连接布线与所述第2电极部连接。
6.根据权利要求5所述的发电元件，其特征在于，
所述第1基板部和所述第2基板部在所述第1方向上层叠多个，
所述第1连接布线沿所述第1方向延伸，并与多个所述第1电极部连接，
所述第2连接布线沿所述第1方向延伸，并与多个所述第2电极部连接。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
设置于所述第1基板部的所述第1电极部的侧面和设置于所述第2基板部的所述第2电极部的侧面与所述中间部连接。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第1基板部的所述第1主面和所述第2基板部的所述第2主面中的至少任意一个形成为弯曲状。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
设置于所述第1基板部的所述第1电极部相对于所述中间部的润湿性比所述第1基板部的所述第1主面相对于所述中间部的润湿性高。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第1接合面具有：
第1基板接合面，其与所述第2接合面连接；以及
第1电极接合面，其与设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接；
所述第2接合面具有：
第2基板接合面，其与所述第1基板接合面连接；以及
第2电极接合面，其与设置于所述第1基板部的所述第1电极部连接。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
所述第1分离面具有：
接触面，其与所述第1电极部连接；
第1面，其具有设置在比所述接触面靠外侧的部分；以及
第2面，其设置在比所述第1面靠外侧的位置，
所述第1面相对于所述中间部的润湿性比所述第2面相对于所述中间部的润湿性高。
12.根据权利要求1～11中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
该发电元件还具有密封部，该密封部设置在设置于所述第1基板部的所述第1电极部与所述第1接合面之间以及设置于所述第2基板部的所述第2电极部与所述第2接合面之间，并包围所述中间部。
13.根据权利要求1～12中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
该发电元件还具有保护膜，该保护膜至少包围所述第1基板部的侧面和所述第2基板部的侧面。
14.一种发电装置，其具有将热能转换为电能的发电元件，其特征在于，
所述发电元件具有：
基板，其具有互相对置的第1主面和第2主面；
电极部，其设置在所述第1主面上和所述第2主面上，具有第1电极部和第2电极部，该第2电极部具有与所述第1电极部不同的功函数；以及
中间部，其包含纳米粒子，该纳米粒子具有所述第1电极部的功函数与所述第2电极部的功函数之间的功函数，
所述基板具有从与所述第1主面和所述第2主面相交的第1方向观察时互相重叠的第1基板部和第2基板部，
所述中间部被夹在设置于所述第1基板部的所述第1主面上的所述第1电极部和设置于所述第2基板部的所述第2主面上的所述第2电极部之间，
所述第1基板部的所述第1主面具有：
第1分离面，其与设置于所述第1基板部的所述第1电极部连接，并与所述第2基板部分离；以及
第1接合面，其与所述第1分离面连续地设置，与设置于所述第1基板部的所述第1电极部分离，并与所述第2基板部连接，
所述第2基板部的所述第2主面具有：
第2分离面，其与设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接，并与所述第1基板部分离；以及
第2接合面，其与所述第2分离面连续地设置，与设置于所述第2基板部的所述第2电极部分离，并与所述第1基板部连接。
15.一种电子设备，其包含将热能转换为电能的发电元件和能够使用所述发电元件作为电源来驱动的电子设备，其特征在于，
所述发电元件具有：
基板，其具有互相对置的第1主面和第2主面；
电极部，其设置在所述第1主面上和所述第2主面上，具有第1电极部和第2电极部，该第2电极部具有与所述第1电极部不同的功函数；以及
中间部，其包含纳米粒子，该纳米粒子具有所述第1电极部的功函数与所述第2电极部的功函数之间的功函数，
所述基板具有从与所述第1主面和所述第2主面相交的第1方向观察时互相重叠的第1基板部和第2基板部，
所述中间部被夹在设置于所述第1基板部的所述第1主面上的所述第1电极部和设置于所述第2基板部的所述第2主面上的所述第2电极部之间，
所述第1基板部的所述第1主面具有：
第1分离面，其与设置于所述第1基板部的所述第1电极部连接，并与所述第2基板部分离；以及
第1接合面，其与所述第1分离面连续地设置，与设置于所述第1基板部的所述第1电极部分离，并与所述第2基板部连接，
所述第2基板部的所述第2主面具有：
第2分离面，其与设置于所述第2基板部的所述第2电极部连接，并与所述第1基板部分离；以及
第2接合面，其与所述第2分离面连续地设置，与设置于所述第2基板部的所述第2电极部分离，并与所述第1基板部连接。
16.一种发电元件的制造方法，该发电元件将热能转换为电能，其特征在于，
该发电元件的制造方法具有如下的工序：
第1电极部形成工序，在基板的第1主面上和与所述第1主面对置的第2主面上的至少任意一个主面上形成第1电极部；
第2电极部形成工序，在所述第1主面上和所述第2主面上的至少任意一个主面上形成第2电极部，该第2电极部具有与所述第1电极部不同的功函数；
中间部形成工序，在所述基板所包含的第1基板部的所述第1主面上所形成的所述第1电极部上形成中间部，该中间部包含纳米粒子，该纳米粒子具有所述第1电极部的功函数与所述第2电极部的功函数之间的功函数；以及
接合工序，从与所述第1主面和所述第2主面相交的第1方向观察时，将在所述第1基板部的所述第1主面上形成的所述第1电极部和在所述基板所包含的第2基板部的所述第2主面上形成的所述第2电极部以重叠的方式接合，
在所述接合工序之后，
所述第1基板部的所述第1主面具有：
第1分离面，其与形成于所述第1基板部的所述第1电极部连接，并与所述第2基板部分离；以及
第1接合面，其与所述第1分离面连续地形成，与形成于所述第1基板部的所述第1电极部分离，并与所述第2基板部连接，
所述第2基板部的所述第2主面具有：
第2分离面，其与形成于所述第2基板部的所述第2电极部连接，并与所述第1基板部分离；以及
第2接合面，其与所述第2分离面连续地形成，与形成于所述第2基板部的所述第2电极部分离，并与所述第1基板部连接。
17.根据权利要求16所述的发电元件的制造方法，其特征在于，
该发电元件的制造方法还具有如下的表面处理工序：
在所述中间部形成工序和所述接合工序之前，对位于形成在所述第1基板部上的所述第1电极部的周围的所述第1主面进行表面处理。
18.根据权利要求16或17所述的发电元件的制造方法，其特征在于，
所述接合工序是在对所述第1基板部与所述第2基板部之间进行了减压的状态下实施的。
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|---|---|---|---|---|
| US10559864B2 (en) | 2014-02-13 | 2020-02-11 | Birmingham Technologies, Inc. | Nanofluid contact potential difference battery |
| US11649525B2 (en) | 2020-05-01 | 2023-05-16 | Birmingham Technologies, Inc. | Single electron transistor (SET), circuit containing set and energy harvesting device, and fabrication method |
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540636A (ja) * | 1999-03-11 | 2002-11-26 | エネコ インコーポレイテッド | ハイブリッド熱電子エネルギー変換器およびその方法 |
| US20090127549A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-05-21 | Hans Juergen Walitzki | Composite structure gap-diode thermopower generator or heat pump |
| CN202855807U (zh) * | 2012-07-20 | 2013-04-03 | 南京航空航天大学 | 环境能量转化装置 |
| JP2013229971A (ja) * | 2012-04-24 | 2013-11-07 | Denso Corp | 熱電子発電素子 |
| TW201440268A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-10-16 | Fujifilm Corp | 熱電發電模組 |
| JP2014236058A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 株式会社デンソー | 熱電子発電素子 |
| US20150229013A1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-13 | Joseph G. Birmingham | Nanofluid contact potential difference battery |
| CN108014922A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-05-11 | 南方科技大学 | 一种摩擦电热电内搅拌除尘检测设备及其除尘检测方法 |
| US10079561B1 (en) * | 2016-04-09 | 2018-09-18 | Face International Corporation | Energy harvesting components and devices |
| US20180294393A1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-10-11 | Face International Corporation | Autonomous electrical power sources |
| US20180323362A1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Spark Thermionics, Inc. | System and method for work function reduction and thermionic energy conversion |
| WO2019088001A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 株式会社Ｇｃｅインスティチュート | 熱電素子、発電装置、及び熱電素子の製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55113833A (en) | 1979-02-21 | 1980-09-02 | Kobe Steel Ltd | Treating method for cast material by hot hydrostatic press |
| JPH11168244A (ja) * | 1997-12-04 | 1999-06-22 | Toshiba Corp | ウラン系半導体素子、そのデバイスおよび発電設備 |
| JP2005158917A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Sharp Corp | 電子ヒートポンプ装置、レーザ部品、光ピックアップおよび電子機器 |
| JP2007036178A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-02-08 | Denso Corp | 熱電変換装置および冷暖装置 |
| JP5931790B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-06-08 | 富士フイルム株式会社 | 熱電発電モジュール |
| JP6147901B1 (ja) * | 2016-07-29 | 2017-06-14 | 株式会社Ｇｃｅインスティチュート | 熱電素子及び熱電素子の製造方法 |
| JP2018088444A (ja) * | 2016-11-28 | 2018-06-07 | 積水化学工業株式会社 | 熱電変換素子 |
-
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002540636A (ja) * | 1999-03-11 | 2002-11-26 | エネコ インコーポレイテッド | ハイブリッド熱電子エネルギー変換器およびその方法 |
| US20090127549A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-05-21 | Hans Juergen Walitzki | Composite structure gap-diode thermopower generator or heat pump |
| JP2013229971A (ja) * | 2012-04-24 | 2013-11-07 | Denso Corp | 熱電子発電素子 |
| CN202855807U (zh) * | 2012-07-20 | 2013-04-03 | 南京航空航天大学 | 环境能量转化装置 |
| TW201440268A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-10-16 | Fujifilm Corp | 熱電發電模組 |
| JP2014236058A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 株式会社デンソー | 熱電子発電素子 |
| US20150229013A1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-13 | Joseph G. Birmingham | Nanofluid contact potential difference battery |
| US10079561B1 (en) * | 2016-04-09 | 2018-09-18 | Face International Corporation | Energy harvesting components and devices |
| US20180294393A1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-10-11 | Face International Corporation | Autonomous electrical power sources |
| US20180323362A1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Spark Thermionics, Inc. | System and method for work function reduction and thermionic energy conversion |
| WO2019088001A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 株式会社Ｇｃｅインスティチュート | 熱電素子、発電装置、及び熱電素子の製造方法 |
| CN108014922A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-05-11 | 南方科技大学 | 一种摩擦电热电内搅拌除尘检测设备及其除尘检测方法 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |