JP5126723B2 - Thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof - Google Patents

Thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5126723B2
JP5126723B2 JP2010261107A JP2010261107A JP5126723B2 JP 5126723 B2 JP5126723 B2 JP 5126723B2 JP 2010261107 A JP2010261107 A JP 2010261107A JP 2010261107 A JP2010261107 A JP 2010261107A JP 5126723 B2 JP5126723 B2 JP 5126723B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermoelectric conversion
conversion element
clathrate compound
sintering
clathrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010261107A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011077536A (en
Inventor
剛 小柳
堅剛 岸本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION YAMAGUCHI UNIVERSITY
Original Assignee
NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION YAMAGUCHI UNIVERSITY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION YAMAGUCHI UNIVERSITY filed Critical NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION YAMAGUCHI UNIVERSITY
Priority to JP2010261107A priority Critical patent/JP5126723B2/en
Publication of JP2011077536A publication Critical patent/JP2011077536A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5126723B2 publication Critical patent/JP5126723B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

本発明は、クラスレート化合物よりなる熱電変換素子に関する。   The present invention relates to a thermoelectric conversion element made of a clathrate compound.

ゼーベック効果を利用した熱電変換素子は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換することを可能とする。その性質を利用し、産業・民生用プロセスや移動体から排出される排熱を有効な電力に変換することができるため、熱電変換素子は、環境問題に配慮した省エネルギー技術として注目されている。   Thermoelectric conversion elements using the Seebeck effect can convert thermal energy into electrical energy. Utilizing this property, it is possible to convert exhaust heat exhausted from industrial / consumer processes and mobile objects into effective electric power, and thermoelectric conversion elements are attracting attention as energy-saving technologies in consideration of environmental problems.

ゼーベック効果を利用した熱電変換素子に用いられる熱電変換材料の性能指数ZTは、下記式(A)で表すことができる。
ZT=ασT/κ(A)
ここで、α、σ、κ及びTは、それぞれ、ゼーベック係数、電気伝導度、熱伝導度及び測定温度を表す。
The figure of merit ZT of the thermoelectric conversion material used for the thermoelectric conversion element utilizing the Seebeck effect can be expressed by the following formula (A).
ZT = α 2 σT / κ (A)
Here, α, σ, κ, and T represent the Seebeck coefficient, electrical conductivity, thermal conductivity, and measurement temperature, respectively.

上記式(A)から明らかなように、熱電変換素子の性能を向上させるためには、素子に用いられる材料のゼーベック係数、電気伝導度を大きくすること、及び、熱伝導度を小さくすることが重要である。   As apparent from the above formula (A), in order to improve the performance of the thermoelectric conversion element, it is necessary to increase the Seebeck coefficient and electrical conductivity of the material used for the element, and to decrease the thermal conductivity. is important.

一方、性能指数ZTにおけるZは、有効質量(m)、移動度(μ)及び熱伝導度(κ)との間に式(B)で表される比例関係を有する。
Z∝m*3/2μ/κ(B)
上記式(B)から、Zを向上させるためには有効質量と移動度とを向上させることが重要であることがわかる。
On the other hand, Z in the figure of merit ZT has a proportional relationship represented by the formula (B) among effective mass (m * ), mobility (μ), and thermal conductivity (κ).
Z ∝m * 3/2 μ / κ (B)
From the above formula (B), it is understood that it is important to improve the effective mass and mobility in order to improve Z.

高い性能指数を示す熱電変換材料として、従来から、ビスマス・テルル系材料、シリコン・ゲルマニウム系材料、鉛・テルル系材料などが知られている。さらに、アルミニウムをドープした酸化亜鉛粉を成形、焼成してなる熱電変換材料が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, bismuth / tellurium-based materials, silicon / germanium-based materials, lead / tellurium-based materials, and the like are known as thermoelectric conversion materials exhibiting a high performance index. Furthermore, a thermoelectric conversion material formed by molding and baking zinc oxide powder doped with aluminum is known (for example, see Patent Document 1).

特開2002−118296号JP 2002-118296 A

本発明は、新規なクラスレート化合物よりなる熱電変換素子を提供することを目的とする。さらに本発明は、新規な熱電変換素子の製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the thermoelectric conversion element which consists of a novel clathrate compound. Furthermore, an object of this invention is to provide the manufacturing method of a novel thermoelectric conversion element.

即ち、本発明は、次の各発明を包含する。   That is, the present invention includes the following inventions.

本願の請求項1に記載の発明は、下記組成式(1)で表されるクラスレート化合物の焼結体よりなる熱電変換素子である。
46−X (但し、0<x≦10) (1)
但し、Aは7B族元素、Bは5B族元素、Cは4B族元素である。
The invention according to claim 1 of the present application is a thermoelectric conversion element made of a sintered body of a clathrate compound represented by the following composition formula (1).
A 8 B x C 46-X (where 0 <x ≦ 10) (1)
However, A is a 7B group element, B is a 5B group element, C is a 4B group element.

また請求項2記載の発明は、請求項1記載のクラスレート化合物において、Bはアンチモンであることを特徴とする請求項1記載の熱電変換素子である。   The invention according to claim 2 is the thermoelectric conversion element according to claim 1, wherein B is antimony in the clathrate compound according to claim 1.

同様に請求項3に記載の発明は、請求項1記載のクラスレート化合物において、Cはゲルマニウム又はスズであることを特徴とする請求項1又は2記載の熱電変換素子である。   Similarly, the invention according to claim 3 is the thermoelectric conversion element according to claim 1 or 2, wherein C is germanium or tin in the clathrate compound according to claim 1.

また請求項4に記載の発明は、請求項1記載のクラスレート化合物において、Aはヨウ素であることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれかに記載の熱電変換素子である。   The invention according to claim 4 is the thermoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 3, wherein A is iodine in the clathrate compound according to claim 1.

更に請求項5に記載の発明は、クラスレート化合物を構成するA,B及びCの各成分元素をメカニカルアロイング工程において、混合し、その後焼結することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の熱電変換素子の製造方法である。   Further, the invention according to claim 5 is characterized in that the component elements of A, B and C constituting the clathrate compound are mixed in a mechanical alloying step and then sintered. It is a manufacturing method of the thermoelectric conversion element in any one.

更にまた、請求項6に記載の発明は請求項5記載のメカニカルアロイング工程において、各成分のうち2種又は3種の元素よりなる化合物を含む原料を用いることを特徴とする請求項5記載の熱電変換素子の製造方法である。   Furthermore, the invention according to claim 6 is characterized in that, in the mechanical alloying process according to claim 5, a raw material containing a compound composed of two or three elements among the respective components is used. This is a method for manufacturing a thermoelectric conversion element.

本発明によれば、新規クラスレート化合物を用いた熱電変換効率の高い熱電変換素子及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermoelectric conversion element with a high thermoelectric conversion efficiency using a novel clathrate compound and its manufacturing method can be provided.

実施例1〜3で求められたクラスレート化合物のX線回折パターンを示す図である。It is a figure which shows the X-ray-diffraction pattern of the clathrate compound calculated | required in Examples 1-3. 実施例4で求められたクラスレート化合物のX線回折パターンを示す図である。6 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of a clathrate compound obtained in Example 4. FIG.

本発明は、新規な組成を有するクラスレート化合物及び該クラスレート化合物の新規な製造方法よりなる熱電変換素子である。   The present invention is a thermoelectric conversion element comprising a clathrate compound having a novel composition and a novel method for producing the clathrate compound.

以下に順次それらを詳細に説明する。
〈クラスレート化合物〉
本発明で用いられるクラスレート化合物は下記組成式(1)で表わされる。
46−X (但し、0<x≦10) (1)
但し、Aは周期律表の7B族元素、Bは5B族元素、Cは4B族元素である。
These will be described in detail below sequentially.
<Clathrate compound>
The clathrate compound used in the present invention is represented by the following composition formula (1).
A 8 B x C 46-X (where 0 <x ≦ 10) (1)
However, A is a 7B group element of a periodic table, B is a 5B group element, C is a 4B group element.

組成式(1)におけるxが上記範囲外であると、クラスレート化合物が金属的な特性を示すようになり、熱電変換素子として適さなくなることがある。クラスレート化合物の原子濃度は約5×1022cm−3である。クラスレート化合物(例えば、ISn46など)の単位格子の構成原子は54個なので、54個中1個がアクセプタ(ドナー)原子であれば、キャリア濃度はおよそ1×1021cm−3となる。x<6、及びx>10の範囲ではキャリア密度が2×1021cm−3よりも大きくなり、金属的な特性を示すようになる。 When x in the composition formula (1) is out of the above range, the clathrate compound exhibits metallic characteristics and may not be suitable as a thermoelectric conversion element. The atomic concentration of the clathrate compound is about 5 × 10 22 cm −3 . Since the unit cell of the clathrate compound (for example, I 8 Sn 46 and the like) has 54 constituent atoms, if one of the 54 is an acceptor (donor) atom, the carrier concentration is about 1 × 10 21 cm −3 . Become. In the range of x <6 and x> 10, the carrier density is larger than 2 × 10 21 cm −3, and exhibits metallic characteristics.

クラスレート化合物1において、xの好ましい範囲は7≦x≦9である。   In the clathrate compound 1, the preferred range of x is 7 ≦ x ≦ 9.

ここで、Aはハロゲン元素であり、特に塩素、臭素及びヨウ素が好適に用いられる。なかでも、特にヨウ素が好ましい。
またBは5族元素であり、特にヒ素又はアンチモンが好ましい。更にCは4B族元素であり、ケイ素、ゲルマニウム及びスズが好ましい。なかでも、スズが特に好適に用いられる。
Here, A is a halogen element, and chlorine, bromine and iodine are particularly preferably used. Of these, iodine is particularly preferable.
B is a Group 5 element, and arsenic or antimony is particularly preferable. Furthermore, C is a 4B group element, and silicon, germanium, and tin are preferable. Among these, tin is particularly preferably used.

すなわち、好適に製造することが可能な組成は、次の組成式(2)及び(3)で示すことができる。
Si46−x 又は AGe46−x (0<x≦10) (2)
AsSn46−x 又は ASbSn46−x (0<x≦10) (3)
本発明に用いられるクラスレート化合物の製造において、メカニカルアロイング工程を少なくとも有することを必須とする。その場合、各原料は、それぞれ単体として混合してもよいし、また、その構成々分同士の化合物を使うこともできる。
メカニカルアロイングの動作時間としては、1h〜200hが好ましく、20〜100hがさらに好ましい。粉砕容器内のガス雰囲気としては、成分原料が気体元素である場合は、当該気体雰囲気、成分原料が固体の場合には、不活性ガスと水素との混合気体雰囲気であることが好ましい。不活性ガスと水素との混合気体を用いることにより、原材料又は合成物の酸化を防止する効果及び酸化物を還元して除去する効果が得られる。
That is, a composition that can be suitably produced can be represented by the following composition formulas (2) and (3).
A 8 B x Si 46-x or A 8 B x Ge 46-x (0 <x ≦ 10) (2)
A 8 As x Sn 46-x or A 8 Sb x Sn 46-x (0 <x ≦ 10) (3)
In the production of the clathrate compound used in the present invention, it is essential to have at least a mechanical alloying step. In that case, each raw material may be mixed as a single substance, or a compound corresponding to each component may be used.
The operation time of mechanical alloying is preferably 1h to 200h, and more preferably 20 to 100h. The gas atmosphere in the pulverization vessel is preferably a gas atmosphere when the component raw material is a gaseous element, or a mixed gas atmosphere of an inert gas and hydrogen when the component raw material is a solid. By using a mixed gas of an inert gas and hydrogen, an effect of preventing oxidation of the raw material or the synthesized product and an effect of reducing and removing the oxide can be obtained.

前記不活性ガスとしては、He,Ne,Ar等を用いることができ、これらの中でもArが好ましい。不活性ガス中の水素の含有量としては、5〜10%が好ましい。
<熱電変換素子>
本発明の熱電変換素子は、本発明のクラスレート化合物を焼結することによって得られる。
As the inert gas, He, Ne, Ar or the like can be used, and among these, Ar is preferable. The hydrogen content in the inert gas is preferably 5 to 10%.
<Thermoelectric conversion element>
The thermoelectric conversion element of the present invention can be obtained by sintering the clathrate compound of the present invention.

焼結工程においては、放電プラズマ焼結法、ホットプレス焼結法、熱間等方圧加圧焼結法等を用いて焼結することができる。   In the sintering step, sintering can be performed using a discharge plasma sintering method, a hot press sintering method, a hot isostatic pressing sintering method, or the like.

放電プラズマ焼結法を用いる場合の焼結条件としては、温度は300〜950℃が好ましく、300〜700℃がより好ましい。焼結時問は、20〜120分が好ましく、30〜90分がより好ましい。圧力は、25〜40MPaが好ましく、30〜40MPaがより好ましい。   As sintering conditions when using the discharge plasma sintering method, the temperature is preferably 300 to 950 ° C, more preferably 300 to 700 ° C. The sintering time is preferably 20 to 120 minutes, more preferably 30 to 90 minutes. The pressure is preferably 25 to 40 MPa, more preferably 30 to 40 MPa.

本発明は、X線回折により確認することができる。具体的には、焼成後のサンプルがX線回折によりクラスレート相のみを示すものであれば、クラスレート化合物が合成されたことが確認できる。
(実施例)
以下、本発明を、実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。
The present invention can be confirmed by X-ray diffraction. Specifically, if the sample after firing shows only the clathrate phase by X-ray diffraction, it can be confirmed that the clathrate compound has been synthesized.
(Example)
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited by the following Example.

〈熱電変換素子1(IGe38Sb)の製造〉
Ge38Sbの組成比になるように、8.28グラムのGeと4.02グラムの沃化アンチモンSbIと1.95グラムのSbを秤量した。それぞれは500μm以下に粉砕されている。それをメカニカルアロイング用の容積45ccのステンレス容器に入れた。同時に、直径10mmの窒化珪素のボール11個を入れた。それを10%水素希釈のアルゴン雰囲気中のグローブボックスで蓋を閉めた。それをグローブボックスから取り出し、フリッチュ社製遊星型ボールミル機P−7にセットした。スピード10で100h運転した。その後、粉砕粉を取り出し、それを放電プラズマ焼結装置を使って焼結した。焼結条件は、焼結温度600℃、雰囲気アルゴン0.6気圧、焼結保持時間30minとした。以上の工程により、熱電変換素子1を製造した。X線回折測定を行い、その回折パターンをシミュレーションした理論値を比較した結果、熱電変換素子1はクラスレート構造のIGe38Sbになっていることを確認した。その回折パターンをシミュレーション結果と合わせて、図1に示す。
<Manufacture of thermoelectric conversion element 1 (I 8 Ge 38 Sb 8 )>
8.28 grams of Ge, 4.02 grams of antimony iodide SbI 3 and 1.95 grams of Sb were weighed to achieve a composition ratio of I 8 Ge 38 Sb 8 . Each is pulverized to 500 μm or less. It was placed in a 45 cc stainless steel container for mechanical alloying. At the same time, 11 silicon nitride balls having a diameter of 10 mm were placed. The lid was closed with a glove box in an argon atmosphere diluted with 10% hydrogen. It was taken out of the glove box and set on a planetary ball mill P-7 manufactured by Fritsch. It drove for 100 hours at a speed of 10. Thereafter, the pulverized powder was taken out and sintered using a discharge plasma sintering apparatus. The sintering conditions were a sintering temperature of 600 ° C., an argon atmosphere of 0.6 atm, and a sintering holding time of 30 minutes. The thermoelectric conversion element 1 was manufactured by the above process. As a result of performing X-ray diffraction measurement and comparing the theoretical values obtained by simulating the diffraction patterns, it was confirmed that the thermoelectric conversion element 1 had I 8 Ge 38 Sb 8 having a clathrate structure. The diffraction pattern together with the simulation result is shown in FIG.

〈熱電変換素子2(IGe38Sb)の製造〉
Ge38Sbの組成比になるように、8.28グラムのGeと3.05グラムのIと2.92グラムのSbを秤量した。それぞれは500μm以下に粉砕されている。それをメカニカルアロイング用の容積45ccのステンレス容器に入れた。同時に、直径10mmの窒化珪素のボール11個を入れた。それを10%水素希釈のアルゴン雰囲気中のグローブボックスで蓋を閉めた。それをグローブボックスから取り出し、フリッチュ社製遊星型ボールミル機P−7にセットした。スピード10で100h運転した。その後、粉砕粉を取り出し、それを放電プラズマ焼結装置を使って焼結した。焼結条件は、焼結温度600℃、雰囲気アルゴン0.6気圧、焼結保持時間30minとした。以上の工程により、熱電変換素子2を製造した。X線回折測定を行い、その回折パターンをシミュレーションした理論値を比較した結果、熱電変換素子2はクラスレート構造のIGe38Sbになっていることを確認した。その回折パターンをシミュレーション結果と合わせて、図1に示す。
<Manufacture of thermoelectric conversion element 2 (I 8 Ge 38 Sb 8 )>
8.28 grams of Ge, 3.05 grams of I, and 2.92 grams of Sb were weighed to achieve a composition ratio of I 8 Ge 38 Sb 8 . Each is pulverized to 500 μm or less. It was placed in a 45 cc stainless steel container for mechanical alloying. At the same time, 11 silicon nitride balls having a diameter of 10 mm were placed. The lid was closed with a glove box in an argon atmosphere diluted with 10% hydrogen. It was taken out of the glove box and set on a planetary ball mill P-7 manufactured by Fritsch. It drove for 100 hours at a speed of 10. Thereafter, the pulverized powder was taken out and sintered using a discharge plasma sintering apparatus. The sintering conditions were a sintering temperature of 600 ° C., an argon atmosphere of 0.6 atm, and a sintering holding time of 30 minutes. The thermoelectric conversion element 2 was manufactured by the above process. As a result of performing X-ray diffraction measurement and comparing the theoretical values obtained by simulating the diffraction patterns, it was confirmed that the thermoelectric conversion element 2 has I 8 Ge 38 Sb 8 having a clathrate structure. The diffraction pattern together with the simulation result is shown in FIG.

〈熱電変換素子3(IGe38Sb)の製造〉
Ge38Sbの組成比になるように、7.84グラムのGeと2.92グラムのSbと3.48グラムの沃化ゲルマニウムGeIを秤量した。それぞれは500μm以下に粉砕されている。それをメカニカルアロイング用の容積45ccのステンレス容器に入れた。同時に、直径10mmの窒化珪素のボール11個を入れた。それを10%水素希釈のアルゴン雰囲気中のグローブボックスで蓋を閉めた。それをグローブボックスから取り出し、フリッチュ社製遊星型ボールミル機P−7にセットした。スピード10で100h運転した。その後、粉砕粉を取り出し、それを放電プラズマ焼結装置を使って焼結した。焼結条件は、焼結温度600℃、雰囲気アルゴン0.6気圧、焼結保持時間30minとした。以上の工程により、熱電変換素子3を製造した。X線回折測定を行い、その回折パターンをシミュレーションした理論値を比較した結果、熱電変換素子3はクラスレート構造のIGe38Sbになっていることを確認した。その回折パターンをシミュレーション結果と合わせて、図1に示す。
<Manufacture of thermoelectric conversion element 3 (I 8 Ge 38 Sb 8 )>
7.84 grams of Ge, 2.92 grams of Sb, and 3.48 grams of germanium iodide GeI 4 were weighed to achieve a composition ratio of I 8 Ge 38 Sb 8 . Each is pulverized to 500 μm or less. It was placed in a 45 cc stainless steel container for mechanical alloying. At the same time, 11 silicon nitride balls having a diameter of 10 mm were placed. The lid was closed with a glove box in an argon atmosphere diluted with 10% hydrogen. It was taken out of the glove box and set on a planetary ball mill P-7 manufactured by Fritsch. It drove for 100 hours at a speed of 10. Thereafter, the pulverized powder was taken out and sintered using a discharge plasma sintering apparatus. The sintering conditions were a sintering temperature of 600 ° C., an argon atmosphere of 0.6 atm, and a sintering holding time of 30 minutes. The thermoelectric conversion element 3 was manufactured by the above process. As a result of performing X-ray diffraction measurement and comparing the theoretical values obtained by simulating the diffraction patterns, it was confirmed that the thermoelectric conversion element 3 has I 8 Ge 38 Sb 8 having a clathrate structure. The diffraction pattern together with the simulation result is shown in FIG.

〈熱電変換素子4(ISn38Sb)の製造〉
Sn38Sbの組成比になるように、11.11グラムのSnと2.40グラムのSbと2.50グラムのIを秤量した。それぞれは500μm以下に粉砕されている。それをメカニカルアロイング用の容積45ccのステンレス容器に入れた。同時に、直径10mmの窒化珪素のボール11個を入れた。それを10%水素希釈のアルゴン雰囲気中のグローブボックスで蓋を閉めた。それをグローブボックスから取り出し、フリッチュ社製遊星型ボールミル機P−7にセットした。スピード10で50h運転した。その後、粉砕粉を取り出し、それを放電プラズマ焼結装置を使って焼結した。焼結条件は、焼結温度340℃、雰囲気アルゴン0.6気圧、焼結保持時間30minとした。以上の工程により、熱電変換素子4を製造した。X線回折測定を行い、その回折パターンをシミュレーションした理論値を比較した結果、熱電変換素子4はクラスレート構造のISn38Sbになっていることを確認した。その回折パターンをシミュレーション結果と合わせて、図2に示す。
<Manufacture of thermoelectric conversion element 4 (I 8 Sn 38 Sb 8 )>
11.11 grams of Sn, 2.40 grams of Sb, and 2.50 grams of I were weighed to achieve a composition ratio of I 8 Sn 38 Sb 8 . Each is pulverized to 500 μm or less. It was placed in a 45 cc stainless steel container for mechanical alloying. At the same time, 11 silicon nitride balls having a diameter of 10 mm were placed. The lid was closed with a glove box in an argon atmosphere diluted with 10% hydrogen. It was taken out of the glove box and set on a planetary ball mill P-7 manufactured by Fritsch. I drove at speed 10 for 50h. Thereafter, the pulverized powder was taken out and sintered using a discharge plasma sintering apparatus. The sintering conditions were a sintering temperature of 340 ° C., an argon atmosphere of 0.6 atm, and a sintering holding time of 30 minutes. The thermoelectric conversion element 4 was manufactured by the above process. As a result of performing X-ray diffraction measurement and comparing the theoretical values obtained by simulating the diffraction patterns, it was confirmed that the thermoelectric conversion element 4 had I 8 Sn 38 Sb 8 having a clathrate structure. FIG. 2 shows the diffraction pattern together with the simulation result.

Claims (6)

下記組成式(1)で表されるクラスレート化合物の焼結体よりなる熱電変換素子。
46−X (但し、0<x≦10) (1)
但し、Aは7B族元素、Bは5B族元素、Cは4B族元素である。
A thermoelectric conversion element comprising a sintered body of a clathrate compound represented by the following composition formula (1).
A 8 B x C 46-X (where 0 <x ≦ 10) (1)
However, A is a 7B group element, B is a 5B group element, C is a 4B group element.
請求項1記載のクラスレート化合物において、Bはアンチモンであることを特徴とする請求項1記載の熱電変換素子。   The thermoelectric conversion element according to claim 1, wherein B is antimony in the clathrate compound according to claim 1. 請求項1記載のクラスレート化合物において、Cはゲルマニウム又はスズであることを特徴とする請求項1又は2記載の熱電変換素子。   The thermoelectric conversion element according to claim 1 or 2, wherein C is germanium or tin in the clathrate compound according to claim 1. 請求項1記載のクラスレート化合物において、Aはヨウ素であることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれかに記載の熱電変換素子。   The thermoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 3, wherein A is iodine in the clathrate compound according to claim 1. クラスレート化合物を構成するA,B及びCの各成分元素をメカニカルアロイング工程において、混合し、その後焼結することを特徴とする請求項1乃至4記載の熱電変換素子の製造方法。   5. The method for producing a thermoelectric conversion element according to claim 1, wherein the component elements A, B and C constituting the clathrate compound are mixed in a mechanical alloying step and then sintered. 請求項5記載のメカニカルアロイング工程において、各成分のうち2種又は3種の元素よりなる化合物を含む原料を用いることを特徴とする請求項5記載の熱電変換素子の製造方法。   6. The method of manufacturing a thermoelectric conversion element according to claim 5, wherein in the mechanical alloying step according to claim 5, a raw material containing a compound comprising two or three elements among the components is used.
JP2010261107A 2010-11-24 2010-11-24 Thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP5126723B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010261107A JP5126723B2 (en) 2010-11-24 2010-11-24 Thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010261107A JP5126723B2 (en) 2010-11-24 2010-11-24 Thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004371428A Division JP4665156B2 (en) 2004-12-22 2004-12-22 Clathrate compound and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011077536A JP2011077536A (en) 2011-04-14
JP5126723B2 true JP5126723B2 (en) 2013-01-23

Family

ID=44021117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010261107A Expired - Fee Related JP5126723B2 (en) 2010-11-24 2010-11-24 Thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5126723B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11716903B2 (en) 2018-09-03 2023-08-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Thermoelectric conversion element, thermoelectric conversion module, optical sensor, method of producing thermoelectric conversion material, and method of producing thermoelectric conversion element

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4372276B2 (en) * 1999-08-03 2009-11-25 株式会社Ihi Clathrate compound, high-efficiency thermoelectric material, manufacturing method thereof, and thermoelectric module using high-efficiency thermoelectric material
JP2001114508A (en) * 1999-10-19 2001-04-24 Japan Science & Technology Corp Silicon clathrate compound and method for production thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011077536A (en) 2011-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5042245B2 (en) Doped lead telluride for thermoelectric applications
Zou et al. Thermoelectric properties of fine-grained FeVSb half-Heusler alloys tuned to p-type by substituting vanadium with titanium
JP2015528208A (en) Thermoelectric materials based on tetrahedral copper ore structure for thermoelectric devices
Zhang et al. Balancing the anionic framework polarity for enhanced thermoelectric performance in YbMg2Sb2 Zintl compounds
CN108238796A (en) Copper seleno solid solution thermoelectric material and preparation method thereof
JP6054606B2 (en) Thermoelectric semiconductor
US9666782B2 (en) P-type semiconductor composed of magnesium, silicon, tin, and germanium, and method for manufacturing the same
JP5126723B2 (en) Thermoelectric conversion element and manufacturing method thereof
JP5274146B2 (en) Thermoelectric semiconductor comprising magnesium, silicon and tin and method for producing the same
Lan et al. High thermoelectric performance of Bi 1− x K x CuSeO prepared by combustion synthesis
TWI417248B (en) Thermoelectric material, method for fabricating the same, and thermoelectric module employing the same
JP4665156B2 (en) Clathrate compound and method for producing the same
Ma et al. Origin of improved average power factor and mechanical properties of SnTe with high-dose Bi2Te3 alloying
CN101118946B (en) Barium zinc antimony based p type thermoelectric material and method for making same
CN109626446B (en) Preparation method of cubic CoSbS thermoelectric compound
JP5090939B2 (en) p-type thermoelectric conversion material
JP2008016474A (en) Metal oxynitride thermoelectric conversion material having excellent thermoelectric conversion performance
JP2009040649A (en) Clathrate compound and thermoelectric conversion element using the same
JP2018078219A (en) P-type thermoelectric semiconductor, manufacturing method therefor, and thermoelectric generation element using the same
JP5482229B2 (en) Thermoelectric material and manufacturing method thereof
JP2017135287A (en) METHOD FOR PRODUCING Mg2Ge BASED THERMOELECTRIC MATERIAL
JP2013521630A (en) Thermoelectric materials, preparation of these thermoelectric materials, and thermoelectric elements containing these thermoelectric materials
Park et al. Electrical, Thermal, and Thermoelectric Transport Properties of Co-Doped n-type Cu 0.008 Bi 2 Te 2.6 Se 0.4 Polycrystalline Alloys
WO2021049167A1 (en) Thermoelectric conversion material, thermoelectric conversion element, method for obtaining power using thermoelectric conversion material, and method for transporting heat
JP2012204515A (en) P-type thermoelectric material and producing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121016

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121019

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees