JP5689719B2 - BiTe系多結晶熱電材料およびそれを用いた熱電モジュール - Google Patents
BiTe系多結晶熱電材料およびそれを用いた熱電モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP5689719B2 JP5689719B2 JP2011065648A JP2011065648A JP5689719B2 JP 5689719 B2 JP5689719 B2 JP 5689719B2 JP 2011065648 A JP2011065648 A JP 2011065648A JP 2011065648 A JP2011065648 A JP 2011065648A JP 5689719 B2 JP5689719 B2 JP 5689719B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric
- thermoelectric material
- bite
- additive
- type
- 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.)
- Active
Links
Description
本発明の実施例1では、種々の濃度でGeを添加物として含むp型のBiTe系多結晶熱電材料が熱間塑性加工を経て作製された。これらのp型BiTe系多結晶熱電材料の作製工程は、図2の模式図において矢印の順に示されている。
本発明の実施例2では、種々の濃度でGaを添加物として含むp型BiTe系多結晶熱電材料が、実施例1の場合と同様に図2の工程を経て作製された。図5は、そのように作製されたBiTe系多結晶熱電材料のGa添加濃度と平均結晶粒径との関係を示すグラフである。すなわち、図5のグラフにおいて、横軸はGaの添加濃度(at%)を表し、縦軸は平均結晶粒径(μm)を表している。
本発明の実施例3では、GeとGaの両方を添加物として含むp型のBiTe系多結晶熱電材料が熱間塑性加工を含む図2の工程を経て作製された。図7は、そのように作製されたp型BiTe系多結晶熱電材料におけるGeおよびGaの添加濃度と平均結晶粒径との関係を示すグラフである。すなわち、図7のグラフにおいて、横軸は0.1at%のGaが添加された場合における付加的なGeの添加濃度(at%)を表し、縦軸は平均結晶粒径(μm)を表している。
本願発明の実施例4においては、0.12at%のGeと0.1at%のGaが添加されたBiTe系多結晶熱電材料を利用して作製されたp型とn型の熱電素子11aと11bを用いて、図9に示されているような熱電モジュールの複数が作製された。このとき、各熱電素子の上下面には厚さ6μmのニッケルメッキ層が付与された。そして、この実施例4の熱電モジュールの機械的強度が、GeとGaのいずれをも含まないことのみにおいて異なるBiTe系多結晶熱電材料を用いて作製された従来の熱電モジュールの機械的強度と比較された。このような機械的強度の比較のための試験として、本実施例4と従来の熱電モジュールが傾斜面を滑落させる衝撃試験が行われた。この滑落傾斜面は、水平面に対して34度の傾斜角を有していた。また、滑落傾斜面の材料はアクリルであり、衝突水平面はステンレス鋼であった。
図9に示されているような熱電モジュールにおいては、実施例4で述べたように、p型とn型の熱電素子11aと11bの各々の上下面は、金属メッキされた後に下側と上側の電極パターン12−1と12−2の間でハンダを介して加熱加圧接合される。その後、リード線14−1と14−2がハンダによって取付けられる。このようなモジュール作製の際に、熱電素子がクラックを生じることが多く、添加物による熱電素子の結晶微細化および金属メッキ層はそのようなクラックの発生を低減させるように寄与し得る。なお、ハンダとしては、AuSn合金などを用いることができる。
Claims (11)
- 熱間塑性加工を経て得られたBiTe系多結晶熱電材料であって、
Geを添加物として含み、
Geは結晶粒内または結晶粒界に均一に分散しており、
前記添加物の分散効果によって8μm以下の平均結晶粒径を有しており、
前記添加物としてGeを0.1〜0.35at.%の範囲内で含むことを特徴とする熱電材料。 - 前記添加物としてGeを0.12〜0.35at.%の範囲内で含むことを特徴とする請求項1に記載の熱電材料。
- 熱間塑性加工を経て得られたBiTe系多結晶熱電材料であって、
Gaを添加物として含み、
Gaは結晶粒界に不均一に分散しており、
前記添加物の分散効果によって8μm以下の平均結晶粒径を有しており、
前記添加物としてGaを0.1〜0.4at.%の範囲内で含むことを特徴とする熱電材料。 - 前記添加物としてGaを0.15〜0.35at.%の範囲内で含むことを特徴とする請求項3に記載の熱電材料。
- 熱間塑性加工を経て得られたBiTe系多結晶熱電材料であって、
GeとGaとを添加物として含み、
Geは結晶粒内または結晶粒界に均一に分散してGaは結晶粒界に不均一に分散しており、
前記添加物の分散効果によって8μm以下の平均結晶粒径を有しており、
前記添加物としてGaとGeを合わせて0.1〜0.35at.%の範囲内で含むことを特徴とする熱電材料。 - 前記添加物としてGaとGeを合わせて0.15〜0.35at.%の範囲内で含むことを特徴とする請求項5に記載の熱電材料。
- 前記平均結晶粒径が6μm以下であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の熱電材料。
- 前記熱電材料はp型半導体であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の熱電材料。
- 請求項1から8のいずれかに記載の熱電材料からなる複数の熱電素子を含む熱電モジュールであって、
複数の第1の電極パターンを有する第1のセラミック基板および複数の第2の電極パターンを有する第2のセラミック基板と、
前記第1と第2の電極パターンにハンダを介して接合される金属メッキ層を有する複数のn型熱電素子およびp型熱電素子と、
複数のリード線とを含み、
前記複数のn型熱電素子とp型熱電素子とは、前記複数のリード線の間で前記第1の電極パターンと前記第2の電極パターンとにハンダを介して交互に電気的に直列接続されていることを特徴とする熱電モジュール。 - 前記金属メッキ層はニッケルメッキであり、20μm以上の厚さを有していることを特徴とする請求項9に記載の熱電モジュール。
- 前記複数のp型熱電素子のうちの1つは前記第1の電極パターンの1つを介して前記複数のリード線の1つに接続され、前記n型熱電素子のうちの1つは前記第1の電極パターンのもう1つを介して前記複数のリード線のもう1つに接続されていることを特徴とする請求項9または10に記載の熱電モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011065648A JP5689719B2 (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | BiTe系多結晶熱電材料およびそれを用いた熱電モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011065648A JP5689719B2 (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | BiTe系多結晶熱電材料およびそれを用いた熱電モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012204452A JP2012204452A (ja) | 2012-10-22 |
JP5689719B2 true JP5689719B2 (ja) | 2015-03-25 |
Family
ID=47185145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011065648A Active JP5689719B2 (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | BiTe系多結晶熱電材料およびそれを用いた熱電モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5689719B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6661514B2 (ja) * | 2016-11-07 | 2020-03-11 | 株式会社豊田中央研究所 | n型熱電変換材料及びその製造方法 |
WO2020045376A1 (ja) | 2018-08-28 | 2020-03-05 | リンテック株式会社 | 熱電変換材料のチップの製造方法及びその製造方法により得られたチップを用いた熱電変換モジュールの製造方法 |
WO2020045379A1 (ja) | 2018-08-28 | 2020-03-05 | リンテック株式会社 | 熱電変換材料のチップの製造方法及びその製造方法により得られたチップを用いた熱電変換モジュールの製造方法 |
CN112823430A (zh) | 2018-10-03 | 2021-05-18 | 琳得科株式会社 | 热电转换组件用中间体的制造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04249385A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-04 | Komatsu Electron Kk | 熱電装置 |
JPH077186A (ja) * | 1993-06-16 | 1995-01-10 | Idemitsu Material Kk | 熱電変換材料の製造法 |
JPH08153901A (ja) * | 1994-11-30 | 1996-06-11 | Mitsubishi Materials Corp | 熱電変換モジュール及びその製造方法 |
JPH09289339A (ja) * | 1996-04-22 | 1997-11-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 熱電変換材料及びその製法 |
JP3572939B2 (ja) * | 1997-05-15 | 2004-10-06 | ヤマハ株式会社 | 熱電材料及びその製造方法 |
JP2003298122A (ja) * | 2002-04-04 | 2003-10-17 | Hitachi Metals Ltd | 熱電変換材料の製造方法 |
JP2004235278A (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-19 | Yamaha Corp | 熱電材料及びその製造方法 |
JP2007165463A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Osamu Yamashita | 熱電変換素子並びに発電用モジュール |
-
2011
- 2011-03-24 JP JP2011065648A patent/JP5689719B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012204452A (ja) | 2012-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004031696A (ja) | 熱電モジュール及びその製造方法 | |
JP5689719B2 (ja) | BiTe系多結晶熱電材料およびそれを用いた熱電モジュール | |
JP4850083B2 (ja) | 熱電変換モジュール及びそれを用いた発電装置及び冷却装置 | |
CN110998882A (zh) | 热电转换元件和热电转换模块 | |
JP6058668B2 (ja) | 熱電変換材料およびそれを用いた熱電変換モジュール並びに熱電変換材料の製造方法 | |
EP3493281B1 (en) | Thermoelectric material, manufacturing method of thermoelectric material, thermoelectric conversion element, and thermoelectric conversion module | |
JP6317123B2 (ja) | 熱電素子、熱電モジュールおよび熱電素子の製造方法 | |
KR102198207B1 (ko) | 침입형 도핑재 첨가에 의한 복합결정구조가 형성된 Te계 열전소재 | |
JP4467584B2 (ja) | 熱電材料の製造方法 | |
JP3929880B2 (ja) | 熱電材料 | |
JP2016092277A (ja) | 熱電素子および熱電モジュール | |
JP3526563B2 (ja) | 熱電素子及びその製造方法及び熱電モジュール | |
JP2004235367A (ja) | 熱電モジュール | |
JP7359412B2 (ja) | 多結晶性マグネシウムシリサイド、焼結体及びその利用 | |
JP7291461B2 (ja) | 熱電変換材料、熱電変換素子、及び、熱電変換モジュール | |
JP2005294538A (ja) | 熱電素子、その製造方法及び熱電モジュール | |
JP3605366B2 (ja) | 熱電素子の製造方法及びそれを用いて製造した熱電素子並びに熱電モジュール | |
JP4666841B2 (ja) | 熱電材料の製造方法 | |
JP6549442B2 (ja) | 熱電素子、熱電モジュールおよび熱電素子の製造方法 | |
JP2021005593A (ja) | マグネシウムシリサイド及びその利用 | |
KR102203115B1 (ko) | 증가된 배향성을 갖는 열전 재료의 제조 방법 | |
US11282997B2 (en) | Thermoelectric conversion material, thermoelectric conversion element and production method of thermoelectric conversion material | |
JP2021158355A (ja) | 熱電変換素子の製造方法、及び、それを用いた熱電変換モジュールの製造方法 | |
JP6192015B2 (ja) | 熱電変換材料用圧粉体および焼結成形体とその製造方法 | |
JP7079082B2 (ja) | 熱電変換素子、熱電変換モジュール、及び移動体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141009 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141014 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141205 |
|
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: 20150106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150129 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5689719 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |