国立大学法人東北大学の齊藤英治教授は、日本電気株式会社、NECトーキン株式会と共同で、新しい熱電変換技術であるスピンゼーベック効果を用いた熱電変換デバイスにおいて、従来比10倍以上の変換効率向上を実現しました。
熱電変換技術は、無駄に捨てられている膨大な廃熱を再び電力に変換して利用できる技術として、省エネや温室効果ガス排出削減に向けた活用が期待されています。スピンゼーベック熱電変換デバイスは、製作コストが安く、汎用性、耐久性が高いなどの利点がありますが、変換効率が劣ることが課題でした。
今回、新しく開発した材料と素子構造を適用することで、スピンゼーベック熱電変換デバイスの変換効率を10倍以上にし、また高温の熱処理が不要な製造プロセスにより、樹脂等のフレキシブル素材を使ったデバイスが実現できます。
また、今回開発した素子により、スピンゼーベック熱電変換デバイスの変換効率は、開発初期の素子と比較して約100万倍の改善を遂げ、発電素子としての実用化に向けて大きく前進しました。また、熱の流れを測るセンサーとして実用的な感度を達成する目処もつきました。
今後、3者は、熱を大量に排出するプラントやデータセンターなどの建物、自動車などの廃熱から発電を行う技術の実用化に向けて、さらなる研究開発を進めていきます。
本研究成果はScientific Reports（2016年3月15日発行）に掲載され、2016年5月20日付けの科学新聞に掲載されました。
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