室温廃熱を高効率で電気に変換 電子構造の精密制御により熱電性能を2倍増大

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近未来のIoT社会に貢献する環境発電技術への応用に期待

2021-08-12 大阪府立大学,近畿大学工業高等専門学校,高輝度光科学研究センター,科学技術振興機構

ポイント
  • 室温付近で既存材料の最大2倍の熱電変換出力因子を示す材料開発に成功
  • 電子構造の精密制御により従来高温域で高性能を示すことが知られていた材料を、室温域で高性能化
  • 廃熱総量が最も多い室温廃熱を利用した環境発電や省エネルギー社会への貢献に期待

大阪府立大学 大学院理学系研究科の小菅 厚子 准教授(JST さきがけ研究者 兼任)、奥友 洋 大学院生、久保田 佳基 教授、近畿大学工業高等専門学校の舩島 洋紀 准教授、高輝度光科学研究センターの河口 彰吾 主幹研究員の研究チームは、テルル化ゲルマニウムの電子構造を精密制御することにより、室温付近の熱電変換出力因子を、既存材料の最大2倍に増大させることに成功しました。さらに、この熱電性能向上には、従来知られている価電子バンドに加えて、新たな価電子バンドが寄与していることを明らかにしました。本研究の成果は、世の中に存在する廃熱の中でも総量が多い室温廃熱を電気として再利用する廃熱利用技術の要素技術に関するものであり、環境発電技術への応用や省エネルギー社会の実現に貢献することが期待されます。なお、本研究成果は、日本時間2021年8月12日(木)に、Elsevier社が発行する「Materials Today Physics」にオンライン掲載される予定です。

本研究は、科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業 さきがけ(JPMJPR17R4)「微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出」の成果です。

「微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出」領域のホームページ:

[微小エネルギー] 微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出 (CREST・さきがけ複合領域) | さきがけ

また、本研究の一部は、電気エネルギー技術財団、谷川熱技術振興基金からの支援を受けて行われました。

詳しい資料は≫

<論文タイトル>
“Superior room-temperature power factor in GeTe systems via multiple valence band convergence to a narrow energy range”
DOI:10.1016/j.mtphys.2021.100484
<お問い合わせ先>

<研究に関すること>
小菅 厚子(コスガ アツコ)
大阪府立大学 理学系研究科 准教授

<JST事業に関すること>
嶋林 ゆう子(シマバヤシ ユウコ)
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ

<報道担当>
大阪府立大学 広報課
近畿大学 広報室
科学技術振興機構 広報課

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