JP2017076660A - 熱電変換素子及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱電効率を向上することができる熱電変換素子及びその製造方法等を提供する。
【解決手段】ペロブスカイト構造を備えた第１の膜１１と、ペロブスカイト構造を備え、第１の膜１１を間に挟む第２の膜１２及び第３の膜１３と、ペロブスカイト構造を備え、第１の膜１１との間で第２の膜１２を挟む第４の膜１４と、ペロブスカイト構造を備え、第１の膜１１との間で第３の膜１３を挟む第５の膜１５と、が含まれる。第１の膜１１と第２の膜１２との界面におけるバンドオフセット及び第１の膜１１と第３の膜１３との界面における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ未満であり、第２の膜１２と第４の膜１４との界面における伝導帯のオフセット及び第３の膜１３と第５の膜１５との界面における伝導帯のオフセットは１ｅＶ超である。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱電変換素子及びその製造方法等に関する。
近年、二酸化炭素（ＣＯ2）の削減及び環境保護の観点から、クリーンな発電機構として、熱電変換素子が注目されている。熱電変換素子を使用することにより、今まで廃棄されていた熱エネルギを電気エネルギに変換して再利用することができる。
しかしながら、これまでの熱電変換素子の熱電効率は十分とはいえない。
特開２０１０−９３００９号公報 国際公開第２００４／１０５１４４号
本発明の目的は、熱電効率を向上することができる熱電変換素子及びその製造方法等を提供することにある。
熱電変換素子の一態様には、ペロブスカイト構造を備えた第１の膜と、ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜を間に挟む第２の膜及び第３の膜と、ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第２の膜を挟む第４の膜と、ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第３の膜を挟む第５の膜と、が含まれる。前記第１の膜と前記第２の膜との界面におけるバンドオフセット及び前記第１の膜と前記第３の膜との界面における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ未満であり、前記第２の膜と前記第４の膜との界面における伝導帯のオフセット及び前記第３の膜と前記第５の膜との界面における伝導帯のオフセットは１ｅＶ超である。
熱電変換素子の製造方法の一態様では、ペロブスカイト構造を備えた第１の膜を形成し、ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜を間に挟む第２の膜及び第３の膜を形成し、ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第２の膜を挟む第４の膜を形成し、ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第３の膜を挟む第５の膜を形成する。前記第１の膜と前記第２の膜との界面におけるバンドオフセット及び前記第１の膜と前記第３の膜との界面における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ未満であり、前記第２の膜と前記第４の膜との界面における伝導帯のオフセット及び前記第３の膜と前記第５の膜との界面における伝導帯のオフセットは１ｅＶ超である。
熱電変換装置の一態様には、上記の熱電変換素子と、前記熱電変換素子に直列に接続されたｐ型の熱電変換素子と、が含まれる。
上記の熱電変換素子等によれば、適切な複数の膜が含まれるため、熱電効率を向上することができる。
第１の実施形態に係る熱電変換素子の構成を示す図である。 第２の実施形態に係る熱電変換素子の構成を示す図である。 第３の実施形態に係る熱電変換素子の構成を示す図である。 第４の実施形態に係る熱電変換装置の構成を示す断面図である。
以下、実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は、熱電変換素子の一例である。図１は、第１の実施形態に係る熱電変換素子の構成を示す図である。
第１の実施形態に係る熱電変換素子１０には、図１（ａ）に示すように、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１、並びにＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１を間に挟むＳｒＴｉＯ3膜１２及びＳｒＴｉＯ3膜１３が含まれる。熱電変換素子１０には、ＳｒＴｉＯ3膜１２、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１及びＳｒＴｉＯ3膜１３を間に挟むＳｒＺｒＯ3膜１４及びＳｒＺｒＯ3膜１５が含まれる。ＳｒＴｉＯ3膜１２はＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１及びＳｒＺｒＯ3膜１４に挟まれ、ＳｒＴｉＯ3膜１３はＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１及びＳｒＺｒＯ3膜１５に挟まれる。Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１とＳｒＴｉＯ3膜１２との間、及びＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１とＳｒＴｉＯ3膜１３との間における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ以下である。ＳｒＴｉＯ3膜１２とＳｒＺｒＯ3膜１４との間、及びＳｒＴｉＯ3膜１３とＳｒＺｒＯ3膜１５との間における伝導帯のオフセットは１．０ｅＶ以上である。
十分な量子閉じ込め効果を得るためにＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１の厚さは４Å〜１００Åであることが好ましい。Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１からのＳｒＴｉＯ3膜１２及びＳｒＴｉＯ3膜１３への電子の侵入の影響を抑制するためにＳｒＴｉＯ3膜１２及びＳｒＴｉＯ3膜１３の厚さは４Å〜１０００Åであることが好ましい。絶縁性の確保のためにＳｒＺｒＯ3膜１４及びＳｒＺｒＯ3膜１５の厚さは１００Å以上であることが好ましい。絶縁性の向上の効果は１００００Å程度の厚さで飽和し、ＳｒＺｒＯ3膜１４及びＳｒＺｒＯ3膜１５の厚さが１００００Å超ではコストが徒に上昇するため、ＳｒＺｒＯ3膜１４及びＳｒＺｒＯ3膜１５の厚さは１００００Å以下であることが好ましい。
図１（ｂ）に示すように、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１とＳｒＴｉＯ3膜１２との間、及びＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１とＳｒＴｉＯ3膜１３との間における伝導帯ＥCのオフセットは僅かである。このため、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１からＳｒＴｉＯ3膜１２やＳｒＴｉＯ3膜１３へと電荷が広がり、電荷希釈が生じる。この結果、ゼーベック係数が向上する。
また、ＳｒＺｒＯ3膜１４、ＳｒＴｉＯ3膜１２、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１、ＳｒＴｉＯ3膜１３及びＳｒＺｒＯ3膜１５の伝導帯のエネルギは、図１（ｂ）に示すように、量子井戸を構成する。このため、量子閉じ込め効果により、ＳｒＺｒＯ3膜１４又はＳｒＺｒＯ3膜１５への電荷の広がりは抑制される。つまり、過剰な電荷希釈が抑制される。従って、熱電効率の指標の一つである性能指数ＺＴを向上することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、熱電変換素子の一例である。図２は、第２の実施形態に係る熱電変換素子の構成を示す図である。
第２の実施形態に係る熱電変換素子２０には、図２（ａ）に示すように、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１に代えてＳｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１が含まれる。熱電変換素子２０には、第１の実施形態と同様に、ＳｒＴｉＯ3膜１２、ＳｒＴｉＯ3膜１３、ＳｒＺｒＯ3膜１４及びＳｒＺｒＯ3膜１５が含まれる。Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１とＳｒＴｉＯ3膜１２との間、及びＳｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１とＳｒＴｉＯ3膜１３との間における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ以下である。ＳｒＴｉＯ3膜１２とＳｒＺｒＯ3膜１４との間、及びＳｒＴｉＯ3膜１３とＳｒＺｒＯ3膜１５との間における伝導帯のオフセットは１．０ｅＶ以上である。Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１の厚さは、例えば４Å〜１００Åである。
図２（ｂ）に示すように、Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１とＳｒＴｉＯ3膜１２との間、及びＳｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１とＳｒＴｉＯ3膜１３との間における伝導帯ＥCのオフセットは僅かである。このため、Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１からＳｒＴｉＯ3膜１２やＳｒＴｉＯ3膜１３へと電荷が広がり、電荷希釈が生じる。この結果、ゼーベック係数が向上する。
また、ＳｒＺｒＯ3膜１４、ＳｒＴｉＯ3膜１２、Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１、ＳｒＴｉＯ3膜１３及びＳｒＺｒＯ3膜１５の伝導帯のエネルギは、図２（ｂ）に示すように、量子井戸を構成する。このため、量子閉じ込め効果により、ＳｒＺｒＯ3膜１４又はＳｒＺｒＯ3膜１５への電荷の広がりは抑制される。つまり、過剰な電荷希釈が抑制される。従って、熱電効率の指標の一つである性能指数ＺＴを向上することができる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、熱電変換素子の一例である。図３は、第３の実施形態に係る熱電変換素子の構成を示す図である。
第３の実施形態に係る熱電変換素子３０には、図３（ａ）に示すように、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１に代えてＳｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１が含まれる。熱電変換素子３０には、第１の実施形態と同様に、ＳｒＴｉＯ3膜１２、ＳｒＴｉＯ3膜１３、ＳｒＺｒＯ3膜１４及びＳｒＺｒＯ3膜１５が含まれる。Ｓｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１とＳｒＴｉＯ3膜１２との間、及びＳｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１とＳｒＴｉＯ3膜１３との間における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ以下である。ＳｒＴｉＯ3膜１２とＳｒＺｒＯ3膜１４との間、及びＳｒＴｉＯ3膜１３とＳｒＺｒＯ3膜１５との間における伝導帯のオフセットは１．０ｅＶ以上である。Ｓｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１の厚さは、例えば４Å〜１００Åである。
図３（ｂ）に示すように、Ｓｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１とＳｒＴｉＯ3膜１２との間、及びＳｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１とＳｒＴｉＯ3膜１３との間における伝導帯ＥCのオフセットは僅かである。このため、Ｓｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１からＳｒＴｉＯ3膜１２やＳｒＴｉＯ3膜１３へと電荷が広がり、電荷希釈が生じる。この結果、ゼーベック係数が向上する。
また、ＳｒＺｒＯ3膜１４、ＳｒＴｉＯ3膜１２、Ｓｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１、ＳｒＴｉＯ3膜１３及びＳｒＺｒＯ3膜１５の伝導帯のエネルギは、図３（ｂ）に示すように、量子井戸を構成する。このため、量子閉じ込め効果により、ＳｒＺｒＯ3膜１４又はＳｒＺｒＯ3膜１５への電荷の広がりは抑制される。つまり、過剰な電荷希釈が抑制される。従って、熱電効率の指標の一つである性能指数ＺＴを向上することができる。
本願発明者らは第１の実施形態に倣って熱電変換素子を製造し、伝導帯のオフセットを測定した。このとき、ＳｒＺｒＯ3膜１４及びＳｒＺｒＯ3膜１５の厚さは１８０Åとし、ＳｒＴｉＯ3膜１２及びＳｒＴｉＯ3膜１３の厚さを１８Åとし、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１の厚さを１原子層分の厚さとした。ＳｒＺｒＯ3膜１４、ＳｒＴｉＯ3膜１２、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１、ＳｒＴｉＯ3膜１３及びＳｒＺｒＯ3膜１５は、ＬＳＡＴ（（ＬａＡｌＯ3）0.3−（ＳｒＡｌ0.5Ｔａ0.5Ｏ3）0.7）基板上にパルスレーザ堆積（pulse laser deposition：ＰＬＤ）法により形成した。Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１とＳｒＴｉＯ3膜１２、ＳｒＴｉＯ3膜１３との間の伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ以下であった。ＳｒＴｉＯ3膜１２とＳｒＺｒＯ3膜１４との間の伝導帯のオフセット、及びＳｒＴｉＯ3膜１３とＳｒＺｒＯ3膜１５との間の伝導帯のオフセットは１．９ｅＶであった。
第２の実施形態に倣って熱電変換素子を製造したところ、Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１とＳｒＴｉＯ3膜１２、ＳｒＴｉＯ3膜１３との間の伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ以下であった。ＳｒＴｉＯ3膜１２とＳｒＺｒＯ3膜１４との間の伝導帯のオフセット、及びＳｒＴｉＯ3膜１３とＳｒＺｒＯ3膜１５との間の伝導帯のオフセットは１．９ｅＶであった。
第３の実施形態に倣って熱電変換素子を製造したところ、Ｓｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１とＳｒＴｉＯ3膜１２、ＳｒＴｉＯ3膜１３との間の伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ以下であった。ＳｒＴｉＯ3膜１２とＳｒＺｒＯ3膜１４との間の伝導帯のオフセット、及びＳｒＴｉＯ3膜１３とＳｒＺｒＯ3膜１５との間の伝導帯のオフセットは１．９ｅＶであった。
なお、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１、ＳｒＴｉＯ3膜１２、ＳｒＴｉＯ3膜１３、ＳｒＺｒＯ3膜１４及びＳｒＺｒＯ3膜１５をＲＦマグネトロンスパッタリング法により形成してもよい。Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜２１、Ｓｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜３１をＲＦマグネトロンスパッタリング法により形成してもよい。
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、熱電変換装置の一例である。図４は、第４の実施形態に係る熱電変換装置の構成を示す断面図である。
第２の実施形態に係る熱電変換装置４０には、図４に示すように、３個の熱電変換素子１０が含まれる。熱電変換装置４０には、ＳｒＴｉＯ3膜１２との間でＳｒＺｒＯ3膜１４を挟むｐ型膜４６が含まれている。熱電変換装置４０には、Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１とｐ型膜４６とを直列に電気的に接続する複数の導電膜４７及び導電膜４８が含まれる。導電膜４７はＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１を当該熱電変換素子１０内のＳｒＺｒＯ3膜１４側に位置するｐ型膜４６に接続し、導電膜４８はＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜１１を当該熱電変換素子１０内のＳｒＺｒＯ3膜１５側に位置するｐ型膜４６に接続する。また、導電膜４７、導電膜４８は熱電変換素子１０を間に挟んで互いに反対側に位置する。図４上では、導電膜４７が熱電変換素子１０の上方に位置し、導電膜４８が熱電変換素子１０の下方に位置する。そして、導電膜４７側にヒートシンク４２が設けられ、導電膜４８側にヒートシンク４４が設けられている。ヒートシンク４２と導電膜４７との間に保護膜４１が設けられ、ヒートシンク４４と導電膜４８との間に保護膜４３が設けられている。
熱電変換装置４０によれば、第１の実施形態と同様に、熱電効率の指標の一つである性能指数ＺＴを向上することができ、優れた熱電効率を得ることができる。熱電変換素子１０に代えて熱電変換素子２０又は３０が用いられてもよい。
第１の膜の材料の組成はＳｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3、Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3又はＳｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3に限定されず、例えばＡ1-aＭaＢ1-bＮbＯ3（０．０１≦ａ≦０．９、０．０１≦ｂ≦０．９）で表されるものを使用できる。第２の膜、第３の膜の材料の組成はＳｒＴｉＯ3に限定されず、例えばＡcＢdＯ3で表されるものを使用できる。このとき、ペロブスカイト相を得るために０．５＜ｃ／ｄ＜１．５の関係が成り立つことが好ましい。第４の膜、第５の膜の材料の組成はＳｒＺｒＯ3に限定されず、例えばＡＺｒ1-eＢeＯ3で表されるものを使用できる。
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
ペロブスカイト構造を備えた第１の膜と、
ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜を間に挟む第２の膜及び第３の膜と、
ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第２の膜を挟む第４の膜と、
ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第３の膜を挟む第５の膜と、
を有し、
前記第１の膜と前記第２の膜との界面におけるバンドオフセット及び前記第１の膜と前記第３の膜との界面における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ未満であり、
前記第２の膜と前記第４の膜との界面における伝導帯のオフセット及び前記第３の膜と前記第５の膜との界面における伝導帯のオフセットは１ｅＶ超であることを特徴とする熱電変換素子。
（付記２）
前記第１の膜の材料の第１の組成はＡ1-aＭaＢ1-bＮbＯ3（０．０１≦ａ≦０．９、０．０１≦ｂ≦０．９）で表されることを特徴とする付記１に記載の熱電変換素子。
（付記３）
前記第１の組成中の元素ＡはＳｒであることを特徴とする付記２に記載の熱電変換素子。
（付記４）
前記第１の組成中の元素ＢはＴｉであることを特徴とする付記２又は３に記載の熱電変換素子。
（付記５）
前記第１の組成中の元素ＭはＬａであることを特徴とする付記２乃至４のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
（付記６）
前記第１の組成中の元素ＮはＮｂであることを特徴とする付記２乃至５のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
（付記７）
前記第１の膜の厚さは４Å〜１００Åであることを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
（付記８）
前記第２の膜及び前記第３の膜の材料の第２の組成はＡcＢdＯ3で表されることを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
（付記９）
前記第２の組成中の元素ＡはＳｒであることを特徴とする付記８に記載の熱電変換素子。
（付記１０）
前記第２の組成中の元素ＢはＴｉであることを特徴とする付記８又は９に記載の熱電変換素子。
（付記１１）
前記第２の組成におけるｃとｄとの間に、０．５＜ｃ／ｄ＜１．５の関係が成り立つことを特徴とする付記８乃至１０のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
（付記１２）
前記第２の膜の厚さ及び前記第３の膜の厚さは４Å〜１００００Åであることを特徴とする付記１乃至１１のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
（付記１３）
前記第４の膜及び前記第５の膜の材料の第３の組成はＡＺｒ1-eＢeＯ3で表されることを特徴とする付記１乃至１２のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
（付記１４）
前記第３の組成中の元素ＡはＳｒであることを特徴とする付記１３に記載の熱電変換素子。
（付記１５）
前記第３の組成中の元素ＢはＴｉであることを特徴とする付記１３又は１４に記載の熱電変換素子。
（付記１６）
前記第３の膜の厚さは４Å〜１００００Åであることを特徴とする付記１乃至１５のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
（付記１７）
ペロブスカイト構造を備えた第１の膜を形成する工程と、
ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜を間に挟む第２の膜及び第３の膜を形成する工程と、
ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第２の膜を挟む第４の膜を形成する工程と、
ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第３の膜を挟む第５の膜を形成する工程と、
を有し、
前記第１の膜と前記第２の膜との界面におけるバンドオフセット及び前記第１の膜と前記第３の膜との界面における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ未満であり、
前記第２の膜と前記第４の膜との界面における伝導帯のオフセット及び前記第３の膜と前記第５の膜との界面における伝導帯のオフセットは１ｅＶ超であることを特徴とする熱電変換素子の製造方法。
（付記１８）
付記１乃至１６のいずれか１項に記載の熱電変換素子と、
前記熱電変換素子に直列に接続されたｐ型の熱電変換素子と、
を有することを特徴とする熱電変換装置。
１０、２０、３０：熱電変換素子
１１：Ｓｒ0.95Ｌａ0.05ＴｉＯ3膜
１２、１３：ＳｒＴｉＯ3膜
１４、１５：ＳｒＺｒＯ3膜
２１：Ｓｒ0.90Ｌａ0.10ＴｉＯ3膜
３１：Ｓｒ0.95Ｎｂ0.05ＴｉＯ3膜
４０：熱電変換装置

Claims (6)

  1. ペロブスカイト構造を備えた第１の膜と、
    ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜を間に挟む第２の膜及び第３の膜と、
    ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第２の膜を挟む第４の膜と、
    ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第３の膜を挟む第５の膜と、
    を有し、
    前記第１の膜と前記第２の膜との界面におけるバンドオフセット及び前記第１の膜と前記第３の膜との界面における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ未満であり、
    前記第２の膜と前記第４の膜との界面における伝導帯のオフセット及び前記第３の膜と前記第５の膜との界面における伝導帯のオフセットは１ｅＶ超であることを特徴とする熱電変換素子。
  2. 前記第１の膜の材料の第１の組成はＡ1-aＭaＢ1-bＮbＯ3（０．０１≦ａ≦０．９、０．０１≦ｂ≦０．９）で表されることを特徴とする請求項１に記載の熱電変換素子。
  3. 前記第２の膜及び前記第３の膜の材料の第２の組成はＡcＢdＯ3で表されることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱電変換素子。
  4. 前記第４の膜及び前記第５の膜の材料の第３の組成はＡＺｒ1-eＢeＯ3で表されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
  5. ペロブスカイト構造を備えた第１の膜を形成する工程と、
    ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜を間に挟む第２の膜及び第３の膜を形成する工程と、
    ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第２の膜を挟む第４の膜を形成する工程と、
    ペロブスカイト構造を備え、前記第１の膜との間で前記第３の膜を挟む第５の膜を形成する工程と、
    を有し、
    前記第１の膜と前記第２の膜との界面におけるバンドオフセット及び前記第１の膜と前記第３の膜との界面における伝導帯のオフセットは０．２５ｅＶ未満であり、
    前記第２の膜と前記第４の膜との界面における伝導帯のオフセット及び前記第３の膜と前記第５の膜との界面における伝導帯のオフセットは１ｅＶ超であることを特徴とする熱電変換素子の製造方法。
  6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱電変換素子と、
    前記熱電変換素子に直列に接続されたｐ型の熱電変換素子と、
    を有することを特徴とする熱電変換装置。
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