報告書番号

W02020

タイトル（和文）

カスケード型熱電発電モジュール接合技術の開発

タイトル（英文）

Thermoelectric module joint technique for development of cascade type thermoelectric generation module

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高効率なカスケード型熱電発電モジュールの開発において、素子の性能向上とともに、モジュール作製技術の開発が重要な課題となる。そこで、カスケード型モジュールに使用する鉛・テルル系素子およびビスマス・テルル系素子のモジュール作製技術について検討した。その結果、鉛・テルル系モジュールは、低融点銀ロウペーストを用いてモジュールを作製することにより、電極との接合部の電気抵抗低減を実現した。また、ビスマス・テルル系モジュールは、高融点はんだペーストを用いて、電極との接合を行い、素子との接合部の電気抵抗の低減を実現した。 さらに、モジュール内部抵抗に対する素子部抵抗値の割合を表す素子/モジュール抵抗比率が、双方のモジュールともに、８０～８５％程度が得られることがわかった。また、使用想定温度領域において、温度に対する素子/モジュール抵抗比率の変化はほとんどみられないことから、初期段階の高温安定性のある鉛・テルル系モジュールおよびビスマス・テルル系モジュールが試作できたことがわかった。

概要 （英文）

For utilizing 500-600C class waste energy, a thermoelectric generation system that can directly convert heat energy into electric power has much advantage. To improve the efficiency of energy conversion, we fabricated a Bi-Te / Pb-Te cascade type thermoelectric module and evaluated its electrical performance. A Pb-Te module was assembled with Ag-Cu type brazing alloy of melting point at lower than 550C, and a Bi-Te module was assembled with Pb-Sn-Ag solder of melting point at 295C . In case of the Pb-Te module and the Bi-Te module, the rate of electrical resistance between thermoelectric elements and module was about 80-85% in generating conditions. And the cascade type module could generate electric power of about 0.7W in the condition of 380C temperature difference.Furthermore, the cascade type could maintain high electrical performance during heat cycle test.

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