放電プラズマ焼結法により作製された積層型FeSi_2熱電変換モジュールの熱電変換特性

摘要

熱電変換素子を用いて有効な電力を得るためには，素子の高性能化に加えてモジュール化が必要であるが，FeSi_2熱電変換素子のモジュール化に関する研究報告は，一部に認められる程度でその数は少ない．著者らはこれまでにSPS法を利用したモジュール化の研究を行っており，最大50対のモジュールを作製しその発電性能を評価してきた．しかしこれまでのモジュール作製工程はp型素子とn型素子をそれぞれ焼結後に，加工し，電極と銀ペースト等を使用して接合していたため，接合部の信頼性が低いことや，接合に大きな工数を必要とするなどの問題を内在していた．そこで著者らは，より高効率に作製可能で信頼性の高いモジュールとして，積層型のFeSi_2熱電変換モジュールの開発を試みた．p型粉末とn型粉末をそれぞれ5層．交互にグラファイトダイに充填し同時に焼結接合することで5対のFeSi_2熱電変換モジュールを作製し，その熱電変換特性を評価した．またモジュールの焼結条件と寸法が熱電変換特性に及ぼす影響を調べ考察した．