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公開番号2025129697
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026512
出願日2024-02-26
発明の名称熱電変換材料、熱電変換素子、熱電変換モジュールおよび光センサ
出願人住友電気工業株式会社,学校法人トヨタ学園
代理人個人,個人
主分類H10N 10/854 20230101AFI20250829BHJP()
要約【課題】熱電変換の効率を向上させることができる熱電変換材料を提供する。
【解決手段】熱電変換材料は、鉄と、バナジウムと、アルミニウムと、を母材料として含む。X線回折の2θ測定スペクトルにおいて2θ角が44.5±2.5°の範囲にあるピークの半値幅が3°以上7°以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
鉄と、バナジウムと、アルミニウムと、を母材料として含み、
Ｘ線回折の２θ測定スペクトルにおいて２θ角が４４．５±２．５°の範囲にあるピークの半値幅が３°以上７°以下である、熱電変換材料。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
酸素と、
前記母材料としてのタングステンと、をさらに含む、請求項１に記載の熱電変換材料。
【請求項３】
前記酸素の含有割合は、前記熱電変換材料の全体に対して４ａｔ％以上２７ａｔ％以下である、請求項２に記載の熱電変換材料。
【請求項４】
前記タングステンの含有割合は、前記熱電変換材料の全体に対して１．５ａｔ％以上１６．５ａｔ％以下である、請求項２または請求項３に記載の熱電変換材料。
【請求項５】
Ｘ線回折の２θ測定スペクトルにおいて２θ角が４４．５±２．５°の範囲にあるピークのピーク強度に対するＸ線回折の２θ測定スペクトルにおいて２θ角が６２．５±２．５°の範囲にあるピークのピーク強度の比率は、０以上０．０６以下である、請求項１または請求項２に記載の熱電変換材料。
【請求項６】
シリコン基板をさらに含み、
前記母材料は、前記シリコン基板上に配置される、請求項１または請求項２に記載の熱電変換材料。
【請求項７】
熱電変換材料部と、
前記熱電変換材料部に接触して配置される第１電極と、
前記熱電変換材料部に接触し、前記第１電極と離れて配置される第２電極と、を備え、
前記熱電変換材料部を構成する材料は、導電型がｐ型またはｎ型である請求項１または請求項２に記載の熱電変換材料である、熱電変換素子。
【請求項８】
請求項７に記載の熱電変換素子を含む、熱電変換モジュール。
【請求項９】
光エネルギーを吸収する吸収体と、
前記吸収体に接続される熱電変換材料部と、を備え、
前記熱電変換材料部を構成する材料は、導電型がｐ型またはｎ型である請求項１または請求項２に記載の熱電変換材料である、光センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱電変換材料、熱電変換素子、熱電変換モジュールおよび光センサに関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｆｅ（鉄）－Ｖ（バナジウム）－Ａｌ（アルミニウム）系の熱電変換材料に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１、非特許文献１、非特許文献２および非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２２７７５５号公報
【非特許文献】
【０００４】
Ｂ．Ｈｉｎｔｅｒｌｅｉｔｎｅｒｅｔａｌ．、“Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｍｅｔａｓｔａｂｌｅｔｈｉｎ－ｆｉｌｍＨｅｕｓｌｅｒａｌｌｏｙ”、Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．５７６，８５－９０（２０１９）
ＹｕｋｉｈｉｒｏＦｕｒｕｔａｅｔａｌ．、“Ｆｅ２ＶＡｌ－ＢａｓｅｄＴｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃＴｈｉｎＦｉｌｍｓＰｒｅｐａｒｅｄｂｙａＳｐｕｔｔｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ”、ａｂｓｔｒａｃｔ、ＥｌｅｃｔｒｉｃＪｏｕｒｎａｌｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ，４３，ｐ２１５７（２０１４）
ＳａｔｏｓｈｉＨｉｒｏｉｅｔａｌ．、“ＡｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅＢｏｕｎｄａｒｙＴｈｅｒｍａｌＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＥｐｉｔａｘｉａｌｌｙＧｒｏｗｎＦｅ２ＶＡｌ／ＷＬａｙｅｒｓｂｙＰｉｃｏｓｅｃｏｎｄＴｉｍｅ－ＤｏｍａｉｎＴｈｅｒｍｏｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ”，ａｂｓｔｒａｃｔ、ＥｌｅｃｔｒｉｃＪｏｕｒｎａｌｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ，４３，ｐ３１１３（２０１８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱電変換材料は、温度差（熱エネルギー）を電気に変換する材料である。単位温度差あたりの発電量に相当するパワーファクター（以下、「ＰＦ」と略す場合もある。）は、以下の式（１）で示される。ここで、式（１）中において、Ｓはゼーベック係数であり、σは導電率である。
【０００６】
ＰＦ＝Ｓ
２
×σ・・・（１）
【０００７】
効率的な熱電変換を行うためには、ＰＦを増加させることが重要である。ＰＦを増加させることができれば、熱電変換の効率を向上させることができる。
【０００８】
そこで、熱電変換の効率を向上させることができる熱電変換材料を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に従った熱電変換材料は、鉄と、バナジウムと、アルミニウムと、を母材料として含む。Ｘ線回折の２θ測定スペクトルにおいて２θ角が４４．５±２．５°の範囲にあるピークの半値幅が３°以上７°以下である。
【発明の効果】
【００１０】
このような熱電変換材料によると、熱電変換の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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