熱電変換素子のソースを表示

{{出典の明記|date=2022年12月24日 (土) 11:16 (UTC)}}
{{重複|date=2023年9月23日 (土) 00:32 (UTC)|dupe=熱電素子}}
'''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。

[[File:Thermoelectric Generator Diagram.svg|thumb|熱電変換素子を構成する、異なるゼーベック係数（pドープおよびnドープ半導体）の材料からなる熱電回路]]

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(<math>K^{-1}</math>)、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&gt;1が必須条件となる。
* <math>Z= </math><math>S^2 \sigma \over \kappa </math>
** <math> S </math>：[[ゼーベック効果|ゼーベック]]係数
** <math> \sigma </math>：[[電気伝導率]]
** <math> \kappa </math>：[[熱伝導率]]

* <math>ZT= </math><math>S^2 \sigma T \over \kappa </math>
** T:絶対温度

== 関連項目 ==
* [[熱電効果]]
** [[ゼーベック効果]]
** [[ペルティエ効果]]
* [[熱電素子]]
** [[ペルティエ素子]]
** [[熱電対]]
* [[電気抵抗率]]
* [[熱伝導率]]
* [[廃熱発電]]
* [[熱光起電力]]

{{Electronics-stub}}

{{DEFAULTSORT:ねつてんへんかんそし}}
[[Category:熱電素子]]
[[Category:電子部品]]
[[Category:半導体素子]]