JPWO2021205803A5 - - Google Patents

Claims (16)

1. Ｐ型熱電変換層と、
   第１金属層と、
   第２金属層と、
   前記Ｐ型熱電変換層の第１面及び前記第１金属層を接合する第１接合層と、
   前記Ｐ型熱電変換層の第２面及び前記第２金属層を接合する第２接合層と、を具備し、
   前記Ｐ型熱電変換層は、Ｍｇと、Ｓｂ及びＢｉの少なくとも一方とを含有する熱電変換材料からなり、
   前記第１金属層及び前記第２金属層は、Ｃｕ又はＣｕ合金を含有し、
   前記第１接合層及び前記第２接合層は、Ａｌ又はＭｇを含むＡｌ合金を含有する、
   熱電変換素子。
2. 前記Ａｌ合金は、２８０℃から５２０℃で接合可能である、請求項１に記載の熱電変換素子。
3. 前記熱電変換材料は、Ｍｇ₃（Ｓｂ，Ｂｉ）₂系熱電変換材料である、請求項１又は２に記載の熱電変換素子。
4. 前記熱電変換材料は、Ｌａ₂Ｏ₃型の結晶構造を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の熱電変換素子。
5. 前記熱電変換材料は、ドーパントとしてＮａを含有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の熱電変換素子。
6. 前記Ａｌ合金は、さらにＣａを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の熱電変換素子。
7. 前記Ａｌ合金において、前記Ｍｇの含有割合は、７０．０ａｔｍ％以下である、請求項１から６のいずれか一項に記載の熱電変換素子。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の熱電変換素子であるＰ型熱電変換素子と、
   Ｎ型熱電変換素子と、を具備し、
   前記Ｐ型熱電変換素子と前記Ｎ型熱電変換素子とが電気的に直列接続されている、
   熱電変換モジュール。
9. 前記Ｎ型熱電変換素子は、
   Ｎ型熱電変換層と、
   第３金属層と、
   第４金属層と、
   前記Ｎ型熱電変換層の第３面及び前記第３金属層を接合する第３接合層と、
   前記Ｎ型熱電変換層の第４面及び前記第４金属層を接合する第４接合層と、を具備し、
   前記Ｎ型熱電変換層は、Ｍｇと、Ｓｂ及びＢｉの少なくとも一方とを含有する熱電変換材料からなり、
   前記第３金属層は、前記第１金属層と同じ組成であり、
   前記第４金属層は、前記第２金属層と同じ組成である、
   請求項８に記載の熱電変換モジュール。
10. Ｍｇを含むＡｌ合金を含有し、
    前記Ｍｇの含有割合は、７０．０ａｔｍ％以下である、
    熱電変換材料と金属部材とを接合するための接合材。
11. 前記Ａｌ合金は、２８０℃から５２０℃で接合可能である、請求項１０に記載の接合材。
12. 第１金属層の材料、第１接合層の材料、熱電変換層の材料、第２接合層の材料、及び第２金属層の材料をこの順番で成形型に充填することと、
    前記成形型の内部に充填された、前記第１金属層の材料、前記第１接合層の材料、前記熱電変換層の材料、前記第２接合層の材料、及び前記第２金属層の材料を、所定の温度で加熱及び加圧して接合し、積層体を得ることと、
    前記成形型から前記積層体を取り出すことと、を含み、
    前記熱電変換層の材料は、Ｍｇと、Ｓｂ及びＢｉの少なくとも一方とを含有する材料からなり、
    前記第１金属層の材料及び前記第２金属層の材料は、Ｃｕ又はＣｕ合金を含有し、
    前記第１接合層の材料及び前記第２接合層の材料は、Ａｌ又はＭｇを含むＡｌ合金を含有する、
    熱電変換素子の製造方法。
13. 前記所定の温度は、２８０℃以上５２０℃以下である、請求項１２に記載の製造方法。
14. 前記熱電変換層の材料は、Ｍｇと、Ｓｂ及びＢｉの少なくとも一方とを含有する多結晶体の材料である請求項１２又は１３に記載の製造方法。
15. 前記第１接合層の材料及び前記第２接合層の材料は、Ａｌ又はＭｇを含むＡｌ合金を含有する粉末状の材料である、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の製造方法。
16. 前記第１金属層の材料及び前記第２金属層の材料は、Ｃｕ又はＣｕ合金を含有する板状又は粉末状の材料である、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の製造方法。