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「熱電変換素子」||車-LINK.com [05/28update]
熱電変換素子
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熱電変換素子
(ねつでんへんかんそし、Thermoelectric conversion element)とは、熱と電力を変換する素子。
熱電素子
の一種である。2種類の異なる金属または半導体を接合して、両端に温度差を生じさせると起電力が生じる
ゼーベック効果
を利用する。大きな電位差を得るために
p型半導体
、
n型半導体
を組み合わせて使用される。
熱電変換素子は、多数の素子を板状、または円筒状に組み合わせた
熱電モジュール
として使用される。
熱電変換素子材料としては、
# 常温から500Kまで・・・
ビスマス
・
テルル
系(Bi-Te系)
# 常温から800Kまでは
鉛
・
テルル
系(Pb-Te系)
# 常温から1000Kまでは
シリコン
・
ゲルマニウム
系(Si-Ge系)
が使用されている。
熱電変換素子を利用した
熱電発電
は地上用発電、
人工衛星
用の電源として利用されている。
◆ 性能評価
熱電変換材料の評価方法に性能指数Z(
K^
)、もしくは性能指数に
絶対温度
を掛けた無次元性能指数ZTがある。性能指数、無次元性能指数には以下の算出方法により算出され、実用化されるにはZT>1が必須条件となる。
・
Z=
S^2 \sigma \over \kappa
▲上へ
/
▼下へ
:
S
:
ゼーベック
係数
:
\sigma
:
電気伝導率
:
\kappa
:
熱伝導率
・
ZT=
S^2 \sigma T \over \kappa
: T:絶対温度
◆ 関連項目
・
ゼーベック効果
・
電気抵抗率
・
熱伝導率
・
ペルティエ効果
・
ペルティエ素子
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