熱電変換の基礎と熱電変換材料・モジュールおよび発電システムの開発動向

１．熱電変換現象
　1.1 熱電変換の歴史
　1.2 真性半導体とn型及びp型半導体
　1.3 ゼーベック効果
　1.4 ペルチェ効果
　1.5 トムソン効果
　1.6 その他の熱電効果
　　1.6.1 磁気熱電効果（異常ネルンスト効果）
　　1.6.2 スピンゼーベック効果
　　1.6.3 横方向熱電効果
　1.7 熱電変換でできること
　　1.7.1 熱電対
　　1.7.2 ペルチェ冷却
　　1.7.3 熱電発電
 
２．熱電変換材料
　2.1 熱電変換材料に重要な物性
　2.2 性能の指標と変換効率
　　2.2.1 性能指数
　　2.2.2 性能指数と変換効率の関係
　　2.2.3 代表的な熱電材料の性能指数
　2.3 有望な各種熱電変換材料
　　2.3.1 Bi2Te3系化合物
　　2.3.2 亜鉛アンチモナイド化合物
　　2.3.3 (充填)スクッテルダイト化合物
　　2.3.4 クラスレート化合物
　　2.3.5 ホイスラー型化合物
　　2.3.6 PbTe系化合物
　　2.3.7 AgSbTe2-GeTe系化合物(TAGS)
　　2.3.8 マグネシウムシリサイド化合物
　　2.3.9 高マンガンシリサイド化合物
　　2.3.10 Si-Ge系合金
　2.4 熱電変換材料の製造方法
　　2.4.1 ブリッジマン法
　　2.4.2 溶融＋焼結法
　　2.4.3 スパークプラズマ焼結法
　　2.4.4 液相－固相反応法
 
３．熱電発電素子・ モジュール
　3.1 積層型熱電発電素子の構造
　　3.1.1 積層型熱電素子の概念
　　3.1.2 積層比の決定方法
　3.2 Π型熱電モジュールの構造
　　3.2.1 両面基板型
　　3.2.2 ハーフスケルトン型
　　3.2.3 フルスケルトン型
　　3.2.4 中間保持板付フルスケルトン型
　　3.2.5 管状型
　　3.2.6 多層型
　　3.2.7 フレキシブル型
　　3.2.8 気密ケース内Π型熱電モジュールの発電シミュレーション
　　3.2.9 積層型素子によるΠ型熱電モジュールの熱電発電性能
　3.3 Π 型以外の熱電モジュールの構造
　　3.3.1 積層素子による直線型熱電モジュールの熱電発電性能
　　3.3.2 横方向熱電効果に基づく管状型熱電モジュール
　3.4 モジュール製造に関連する接合技術
 
４．熱電発電システム
　4.1 熱電発電システム開発の歴史
　4.2 廃熱を利用した熱電発電
　4.3 熱電発電システムの具体例
　　4.3.1 カスケード型熱電発電システム
　　4.3.2 宇宙での熱電発電システム
　　4.3.3 体温による熱電発電システム
　　4.3.4 温泉による熱電発電システム
　　4.3.5 連続鋳造設備における熱電発電システム
　　4.3.6 炎／沸騰水の温度差を利用した熱電発電システム
　　4.3.7 カセットガスファンヒーターの熱電発電システム
　　4.3.8 自動車廃熱による熱電発電システム
　4.4 車載熱電発電システムにおける発電量の試算
 
５．熱電変換の課題と将来展望
　5.1 熱電変換の課題
　5.2 廃熱利用による省エネルギー効果の試算
　5.3 熱電変換の将来展望

　□ 質疑応答 □