(57)【要約】【課題】発電効率が変動しにくい熱電素子を提供すること。【解決手段】熱電素子１は、第１電極部１１ａと、第１電極部とは異なった仕事関数を有する第２電極部１２ａと、第１、第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｙ方向支持部１３ａと、第１、第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｙ方向支持部１３ｂと、第１、第２電極部のそれぞれと面−面接触する第３Ｙ方向支持部１３ｃと、第１、第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｘ方向支持部１３１と、第１、第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｘ方向支持部１３２と、第１、第３Ｙ方向支持部、第１、第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられた、ナノ粒子を含む第１中間部１４ａと、第２、第３Ｙ方向支持部、第１、第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられた、ナノ粒子を含む第２中間部１４ｂと、を備える。【選択図】図１
2020064946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子であって、
第１電極部と、
前記第１電極部と第１方向に離間して対向し、前記第１電極部とは異なった仕事関数を有する第２電極部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第１方向と交差する第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと前記第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｘ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｘ方向支持部と前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向に離間して設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｘ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第１中間部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第２中間部と、
を備えること
を特徴とする熱電素子。
【請求項２】
前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれは、同じ絶縁性材料を含み、
前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれは、第１梯子型枠体を構成していること
を特徴とする請求項１に記載の熱電素子。
【請求項３】
前記第３Ｙ方向支持部は、前記第２方向に沿って前記第３Ｙ方向支持部を貫通する貫通部を含み、
前記第２電極部は、前記第１方向に沿って前記第２電極部を貫通し、前記貫通部とオーバーラップする貫通孔を含み、
前記第１中間部と前記第２中間部とは、少なくとも前記貫通部を通じて一体化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱電素子。
【請求項４】
前記第２電極部と第１方向に離間して対向し、前記第２電極部とは異なった仕事関数を有し、前記第１電極部と電気的に接続された第３電極部と、
前記第２電極部と前記第３電極部との間に設けられた、前記第２電極部及び前記第３電極部のそれぞれと面−面接触する第４Ｙ方向支持部と、
前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第４Ｙ方向支持部と前記第２方向に離間して設けられた、前記第２電極部及び前記第３電極部のそれぞれと面−面接触する第５Ｙ方向支持部と、
前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第４Ｙ方向支持部及び前記第５Ｙ方向支持部のそれぞれと前記第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第６Ｙ方向支持部と、
前記第２電極部と前記第３電極部との間に設けられ、前記第２方向に延びて前記第４Ｙ方向支持部、前記第５Ｙ方向支持部、及び前記第６Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接し、前記第２電極部及び前記第３電極部のそれぞれと面−面接触する第３Ｘ方向支持部と、
前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第３Ｘ方向支持部と前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向に離間して設けられ、前記第２方向に延びて前記第４Ｙ方向支持部、前記第５Ｙ方向支持部、及び前記第６Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接し、前記第２電極部及び前記第３電極部のそれぞれと面−面接触する第４Ｘ方向支持部と、
前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第４Ｙ方向支持部と前記第６Ｙ方向支持部、並びに前記第３Ｘ方向支持部と前記第４Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第２電極部の仕事関数と前記第３電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第３中間部と、
前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第５Ｙ方向支持部と前記第６Ｙ方向支持部、並びに前記第３Ｘ方向支持部と前記第４Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第２電極部の仕事関数と前記第３電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第４中間部と、
を、さらに備えること
を特徴とする請求項１又は２に記載の熱電素子。
【請求項５】
前記第１電極部及び前記第３電極部のそれぞれと電気的に接続された、第１配線と、
前記第２電極部と電気的に接続された第２配線と、
を、さらに備え、
前記第２電極部は、前記第１電極部及び前記第３電極部のそれぞれで、共通した１つの電極であること
を特徴とする請求項４に記載の熱電素子。
【請求項６】
前記第１電極部と前記第３電極部とは、前記第２電極部を対称中心として線対称に位置すること
を特徴とする請求項４又は５に記載の熱電素子。
【請求項７】
前記第４Ｙ方向支持部、前記第５Ｙ方向支持部、前記第６Ｙ方向支持部、前記第３Ｘ方向支持部、及び前記第４Ｘ方向支持部のそれぞれは、同じ絶縁性材料を含み、
前記第４Ｙ方向支持部、前記第５Ｙ方向支持部、前記第６Ｙ方向支持部、前記第３Ｘ方向支持部、及び前記第４Ｘ方向支持部のそれぞれは、第２梯子型枠体を構成していること
を特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の熱電素子。
【請求項８】
前記第３Ｙ方向支持部は、前記第２方向に沿って前記第３Ｙ方向支持部を貫通する第１貫通部を含み、
前記第６Ｙ方向支持部は、前記第２方向に沿って前記第６Ｙ方向支持部を貫通する第２貫通部を含み、
前記第２電極部は、前記第１方向に沿って前記第２電極部を貫通し、前記第１貫通部とオーバーラップする第１貫通孔を含み、
前記第３電極部は、前記第１方向に沿って前記第３電極部を貫通し、前記第２貫通部とオーバーラップする第２貫通孔を含み、
前記第１中間部、前記第２中間部、前記第３中間部、及び前記第４中間部は、少なくとも前記第１貫通部、前記第２貫通部、及び前記第１貫通孔を通じて一体化されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の熱電素子。
【請求項９】
熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子を備えた発電装置であって、
前記熱電素子は、
第１電極部と、
前記第１電極部と第１方向に離間して対向し、前記第１電極部とは異なった仕事関数を有する第２電極部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第１方向と交差する第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと前記第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｘ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｘ方向支持部と前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向に離間して設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｘ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第１中間部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第２中間部と、を備えること
を特徴とする発電装置。
【請求項１０】
熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子と、前記熱電素子を電源に用いて駆動されることが可能な電子部品と、を含む電子機器であって、
前記熱電素子は、
第１電極部と、
前記第１電極部と第１方向に離間して対向し、前記第１電極部とは異なった仕事関数を有する第２電極部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第１方向と交差する第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと前記第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｘ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｘ方向支持部と前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向に離間して設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｘ方向支持部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第１中間部と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第２中間部と、
を備えること
を特徴とする電子機器。
【請求項１１】
熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子の製造方法であって、
第１電極部上に、前記第１電極部と面−面接触する第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜をエッチングし、
第１Ｙ方向支持部と、
前記第１Ｙ方向支持部と離間した第２Ｙ方向支持部と、
前記第１Ｙ方向支持部と前記第２Ｙ方向支持部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと離間した少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、
前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接した第１Ｘ方向支持部と、
前記第１Ｘ方向支持部と離間し、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接した第２Ｘ方向支持部と、
を形成する工程と、
前記第１電極部上に、
前記第１Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた第１中間部と、
前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた第２中間部と、
を形成する工程と、
前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれの上に、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれと面−面接触する第２電極部を形成する工程と、
を備え、
前記第１中間部及び前記第２中間部のそれぞれは、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含むこと
を特徴とする熱電素子の製造方法。
【請求項１２】
熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子の製造方法であって、
第１電極部上に、前記第１電極部と面−面接触する第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜をエッチングし、
第１Ｙ方向支持部と、
前記第１Ｙ方向支持部と離間した第２Ｙ方向支持部と、
前記第１Ｙ方向支持部と前記第２Ｙ方向支持部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと離間した少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、
前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接した第１Ｘ方向支持部と、
前記第１Ｘ方向支持部と離間し、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接した第２Ｘ方向支持部と、
を形成する工程と、
前記第３Ｙ方向支持部に、前記第３Ｙ方向支持部を、前記第１Ｙ方向支持部から前記第２Ｙ方向支持部へ向かう方向に貫通する貫通部を形成する工程と、
前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれの上に、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれと面−面接触する第２電極部を形成する工程と、
前記第２電極部に、前記第２電極部を、前記第２電極部から前記第３Ｙ方向支持部へ向かう方向に貫通し、前記貫通部とオーバーラップする貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔からナノ粒子を含む溶媒を、
前記第１Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた領域、並びに前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた領域のそれぞれに導入し、
前記第１Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第１中間部と、
前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第２中間部と、
を形成する工程と、
を備えること
を特徴とする熱電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子、発電装置、電子機器、及び熱電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、熱エネルギーを利用して電気エネルギーを生成する熱電素子の開発が盛んに行われている。特許文献１には、仕事関数差を有する電極間に発生する、絶対温度による電子放出現象を利用した熱電素子が開示されている。このような熱電素子は、電極間の温度差（ゼーベック効果）を利用した熱電素子に比較して、電極間の温度差が小さい場合であっても発電可能である。このため、より様々な用途への利用が期待されている。
【０００３】
特許文献１には、エミッタ電極層と、コレクタ電極層と、エミッタ電極層及びコレクタ電極層の表面に分散して配置され、エミッタ電極層とコレクタ電極層とをサブミクロン間隔で離間する電気絶縁性の球状ナノビーズとを備え、エミッタ電極層の仕事関数はコレクタ電極層の仕事関数よりも小さく、球状ナノビーズの粒子径は１００ｎｍ以下である熱電素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１４７９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、電気絶縁性の球状ナノビーズによって、エミッタ電極層とコレクタ電極層とをサブミクロン間隔で離間する。
【０００６】
しかし、球状ナノビーズは、エミッタ電極層及びコレクタ電極層のそれぞれと点−面接触する。このため、例えば、エミッタ電極層とコレクタ電極層との熱膨張率差に起因して、熱電素子が反ったり、撓んだりする可能性がある。熱電素子が反ったり、撓んだりすると、発電効率が変動しやすくなる。このような事情は、例えば、熱電素子を高温環境下で製造したとき、及び熱電素子を高温環境下で使用したときに顕著に現れる。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、その目的は、発電効率が変動しにくい熱電素子、そのような熱電素子を備えた発電装置、そのような熱電素子を含む電子機器、及びそのような熱電素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る熱電素子は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子であって、第１電極部と、前記第１電極部と第１方向に離間して対向し、前記第１電極部とは異なった仕事関数を有する第２電極部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第１方向と交差する第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと前記第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｘ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｘ方向支持部と前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向に離間して設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｘ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第１中間部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第２中間部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る熱電素子は、第１発明において、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれは、同じ絶縁性材料を含み、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれは、第１梯子型枠体を構成していることを特徴とする。
【００１０】
第３発明に係る熱電素子は、第１発明又は第２発明において、前記第３Ｙ方向支持部は、前記第２方向に沿って前記第３Ｙ方向支持部を貫通する貫通部を含み、前記第２電極部は、前記第１方向に沿って前記第２電極部を貫通し、前記貫通部とオーバーラップする貫通孔を含み、前記第１中間部と前記第２中間部とは、少なくとも前記貫通部を通じて一体化されていることを特徴とする。
【００１１】
第４発明に係る熱電素子は、第１発明又は第２発明において、前記第２電極部と第１方向に離間して対向し、前記第２電極部とは異なった仕事関数を有し、前記第１電極部と電気的に接続された第３電極部と、前記第２電極部と前記第３電極部との間に設けられた、前記第２電極部及び前記第３電極部のそれぞれと面−面接触する第４Ｙ方向支持部と、前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第４Ｙ方向支持部と前記第２方向に離間して設けられた、前記第２電極部及び前記第３電極部のそれぞれと面−面接触する第５Ｙ方向支持部と、前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第４Ｙ方向支持部及び前記第５Ｙ方向支持部のそれぞれと前記第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第６Ｙ方向支持部と、前記第２電極部と前記第３電極部との間に設けられ、前記第２方向に延びて前記第４Ｙ方向支持部、前記第５Ｙ方向支持部、及び前記第６Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接し、前記第２電極部及び前記第３電極部のそれぞれと面−面接触する第３Ｘ方向支持部と、前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第３Ｘ方向支持部と前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向に離間して設けられ、前記第２方向に延びて前記第４Ｙ方向支持部、前記第５Ｙ方向支持部、及び前記第６Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接し、前記第２電極部及び前記第３電極部のそれぞれと面−面接触する第４Ｘ方向支持部と、前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第４Ｙ方向支持部と前記第６Ｙ方向支持部、並びに前記第３Ｘ方向支持部と前記第４Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第２電極部の仕事関数と前記第３電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第３中間部と、前記第２電極部と前記第３電極部との間に、前記第５Ｙ方向支持部と前記第６Ｙ方向支持部、並びに前記第３Ｘ方向支持部と前記第４Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第２電極部の仕事関数と前記第３電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第４中間部と、を、さらに備えることを特徴とする。
【００１２】
第５発明に係る熱電素子は、第４発明において、前記第１電極部及び前記第３電極部のそれぞれと電気的に接続された、第１配線と、前記第２電極部と電気的に接続された第２配線と、を、さらに備え、前記第２電極部は、前記第１電極部及び前記第３電極部のそれぞれで、共通した１つの電極であることを特徴とする。
【００１３】
第６発明に係る熱電素子は、第４発明又は第５発明において、前記第１電極部と前記第３電極部とは、前記第２電極部を対称中心として線対称に位置することを特徴とする。
【００１４】
第７発明に係る熱電素子は、第４発明〜第６発明のいずれか１つにおいて、前記第４Ｙ方向支持部、前記第５Ｙ方向支持部、前記第６Ｙ方向支持部、前記第３Ｘ方向支持部、及び前記第４Ｘ方向支持部のそれぞれは、同じ絶縁性材料を含み、前記第４Ｙ方向支持部、前記第５Ｙ方向支持部、前記第６Ｙ方向支持部、前記第３Ｘ方向支持部、及び前記第４Ｘ方向支持部のそれぞれは、第２梯子型枠体を構成していることを特徴とする。
【００１５】
第８発明に係る熱電素子は、第４発明〜第７発明のいずれか１つにおいて、前記第３Ｙ方向支持部は、前記第２方向に沿って前記第３Ｙ方向支持部を貫通する第１貫通部を含み、前記第６Ｙ方向支持部は、前記第２方向に沿って前記第６Ｙ方向支持部を貫通する第２貫通部を含み、前記第２電極部は、前記第１方向に沿って前記第２電極部を貫通し、前記第１貫通部とオーバーラップする第１貫通孔を含み、前記第３電極部は、前記第１方向に沿って前記第３電極部を貫通し、前記第２貫通部とオーバーラップする第２貫通孔を含み、前記第１中間部、前記第２中間部、前記第３中間部、及び前記第４中間部は、少なくとも前記第１貫通部、前記第２貫通部、及び前記第１貫通孔を通じて一体化されていることを特徴とする。
【００１６】
第９発明に係る発電装置は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子を備えた発電装置であって、前記熱電素子は、第１電極部と、前記第１電極部と第１方向に離間して対向し、前記第１電極部とは異なった仕事関数を有する第２電極部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第１方向と交差する第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと前記第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｘ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｘ方向支持部と前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向に離間して設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｘ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第１中間部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第２中間部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
第１０発明に係る電子機器は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子と、前記熱電素子を電源に用いて駆動されることが可能な電子部品と、を含む電子機器であって、前記熱電素子は、第１電極部と、前記第１電極部と第１方向に離間して対向し、前記第１電極部とは異なった仕事関数を有する第２電極部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第１方向と交差する第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと前記第２方向に離間して設けられた、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第１Ｘ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｘ方向支持部と前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれと交差する第３方向に離間して設けられ、前記第２方向に延びて前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接し、前記第１電極部及び前記第２電極部のそれぞれと面−面接触する第２Ｘ方向支持部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第１Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第１中間部と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に、前記第２Ｙ方向支持部と前記第３Ｙ方向支持部、並びに前記第１Ｘ方向支持部と前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれて設けられ、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第２中間部と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
第１１発明に係る熱電素子の製造方法は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子の製造方法であって、第１電極部上に、前記第１電極部と面−面接触する第１絶縁膜を形成する工程と、前記第１絶縁膜をエッチングし、第１Ｙ方向支持部と、前記第１Ｙ方向支持部と離間した第２Ｙ方向支持部と、前記第１Ｙ方向支持部と前記第２Ｙ方向支持部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと離間した少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接した第１Ｘ方向支持部と、前記第１Ｘ方向支持部と離間し、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接した第２Ｘ方向支持部と、を形成する工程と、前記第１電極部上に、前記第１Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた第１中間部と、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた第２中間部と、を形成する工程と、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれの上に、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれと面−面接触する第２電極部を形成する工程と、を備え、前記第１中間部及び前記第２中間部のそれぞれは、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含むことを特徴とする。
【００１９】
第１２発明に係る熱電素子の製造方法は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子の製造方法であって、第１電極部上に、前記第１電極部と面−面接触する第１絶縁膜を形成する工程と、前記第１絶縁膜をエッチングし、第１Ｙ方向支持部と、前記第１Ｙ方向支持部と離間した第２Ｙ方向支持部と、前記第１Ｙ方向支持部と前記第２Ｙ方向支持部との間に、前記第１Ｙ方向支持部及び前記第２Ｙ方向支持部のそれぞれと離間した少なくとも１つの第３Ｙ方向支持部と、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの一端と接した第１Ｘ方向支持部と、前記第１Ｘ方向支持部と離間し、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、及び前記第３Ｙ方向支持部のそれぞれの他端と接した第２Ｘ方向支持部と、を形成する工程と、前記第３Ｙ方向支持部に、前記第３Ｙ方向支持部を、前記第１Ｙ方向支持部から前記第２Ｙ方向支持部へ向かう方向に貫通する貫通部を形成する工程と、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれの上に、前記第１Ｙ方向支持部、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれと面−面接触する第２電極部を形成する工程と、前記第２電極部に、前記第２電極部を、前記第２電極部から前記第３Ｙ方向支持部へ向かう方向に貫通し、前記貫通部とオーバーラップする貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔からナノ粒子を含む溶媒を、前記第１Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた領域、並びに前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた領域のそれぞれに導入し、前記第１Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第１中間部と、前記第２Ｙ方向支持部、前記第３Ｙ方向支持部、前記第１Ｘ方向支持部、及び前記第２Ｘ方向支持部のそれぞれに挟まれた、前記第１電極部の仕事関数と前記第２電極部の仕事関数との間の仕事関数を有するナノ粒子を含む第２中間部と、を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明に係る熱電素子によれば、第１Ｙ方向支持部、第２Ｙ方向支持部、第３Ｙ方向支持部、第１Ｘ方向支持部、及び第２Ｘ方向支持部のそれぞれが、第１電極部及び第２電極部のそれぞれと面−面接触する。このため、第１〜第３Ｙ方向支持部、並びに第１、第２Ｘ方向支持部のそれぞれに対応する支持部材が、第１電極部及び第２電極部のそれぞれと点−面接触する場合と比較して、第１電極部と第２電極部との熱膨張率差に起因した、熱電素子の反りや撓みを抑制することができる。熱電素子の反りや撓みを抑制できることで、発電効率が変動しにくい熱電素子を得ることができる。
【００２１】
第２発明に係る熱電素子によれば、第１Ｙ方向支持部、第２Ｙ方向支持部、第３Ｙ方向支持部、第１Ｘ方向支持部、及び第２Ｘ方向支持部のそれぞれが、同じ絶縁性材料を含む。このため、第１〜第３Ｙ方向支持部、並びに第１、第２Ｘ方向支持部は、１層の絶縁膜、あるいは１枚の絶縁性プレートを加工して得ることができる。このような第１〜第３Ｙ方向支持部、並びに第１、第２Ｘ方向支持部は、これらを独立した部材で得る場合に比較して、第１方向に沿った厚さのばらつきを小さくできる。さらに、第１〜第３Ｙ方向支持部、並びに第１、第２Ｘ方向支持部のそれぞれは、第１梯子型枠体を構成している。第１梯子型枠体は、第２方向に延びた軸材、及び第３方向に延びた軸材のそれぞれを持つ。このような第１梯子型枠体は、例えば、第１電極部と第２電極部との熱膨張率差によって、熱電素子自身が第２方向に反ろうとする力、及び熱電素子自身が第３方向に反ろうとする力のそれぞれに抵抗できる。さらに、第１梯子型枠体は、熱電素子を外から第２方向に撓ませようとする力、及び熱電素子を外から第３方向に撓ませようとする力のそれぞれにも抵抗できる。
【００２２】
第３発明に係る熱電素子によれば、第３Ｙ方向支持部が第３Ｙ方向支持部を貫通する貫通部を含み、第２電極部が第２電極部を貫通し、貫通部とオーバーラップする貫通孔を含む。このため、第１中間部及び第２中間部を、例えば、貫通部及び貫通孔を利用して得ることができる。
【００２３】
第４発明に係る熱電素子によれば、第３電極部、第３中間部、及び第４中間部のそれぞれが、第１方向にスタックされる。このため、単位平面面積当たりの、アノード電極（例えば第１電極部及び第３電極部）とカソード電極（例えば第２電極部）との対向面積を増加させることができる。したがって、電極部及び中間部のそれぞれを第１方向にスタックさせない場合と比較して、単位平面面積当たりの発電量が向上する。さらに、第４Ｙ方向支持部〜第６Ｙ方向支持部のそれぞれが、第２電極部及び第３電極部のそれぞれと面−面接触する。このため、第３電極部、第３中間部、及び第４中間部のそれぞれを、第１方向にスタックさせた場合であっても、第１電極部及び第３電極部と、第２電極との熱膨張率差に起因した、熱電素子１の反りや撓みを抑制できる。
【００２４】
第５発明に係る熱電素子によれば、第１配線が、第１電極部及び第３電極部のそれぞれと電気的に接続され、第２配線が、第２電極部と電気的に接続されている。第２電極部は、第１電極部及び第３電極部のそれぞれで、共通した１つの電極となる。第２電極部を共通電極とすることで、第３電極部、第３中間部、及び第４中間部のそれぞれを、第１方向にスタックさせたとき、熱電素子の、第１方向の厚みの増加を抑制できる。
【００２５】
第６発明に係る熱電素子によれば、第１電極部と第３電極部とが、第２電極部を対称中心として線対称に位置する。このように配置すると、第１電極部と第２電極部との熱膨張率差による変形が、第３電極部によって相殺される。
【００２６】
第７発明に係る熱電素子によれば、第４Ｙ方向支持部〜第６Ｙ方向支持部のそれぞれが、同じ絶縁性材料を含む。このため、第３電極部、第３中間部、及び第４中間部のそれぞれを、第１方向にスタックさせた場合であっても、微小な電極間ギャップを、設計値からのずれが少なく、かつ、製造ばらつきも小さいままに、安定して得ることができる。
【００２７】
第８発明に係る熱電素子によれば、第３Ｙ方向支持部が第３Ｙ方向支持部を貫通する第１貫通部を含み、第６Ｙ方向支持部が第６Ｙ方向支持部を貫通する第２貫通部を含み、第２電極部が第２電極部を貫通し、第１貫通部とオーバーラップする第１貫通孔を含み、第３電極部が第３電極部を貫通し、第２貫通部とオーバーラップする第２貫通孔を含む。このため、第１中間部〜第４中間部を、例えば、第１貫通部、第２貫通部、第１貫通孔、及び第２貫通孔を利用して得ることができる。
【００２８】
第９発明によれば、発電効率が変動しにくい熱電素子を備えた発電装置を提供できる。
【００２９】
第１０発明によれば、発電効率が変動しにくい熱電素子を含む電子機器を提供できる。
【００３０】
第１１発明によれば、発電効率が変動しにくい熱電素子の製造方法を提供できる。
【００３１】
第１２発明によれば、発電効率が変動しにくい熱電素子の、別の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１（ａ）は、第１実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図１（ｂ）は、第１実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。
【図３】図３（ａ）は、中間部の一例を示す模式断面図である。図３（ｂ）は、中間部の他の例を示す模式断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｅ）は、第１実施形態に係る熱電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、第１実施形態に係る熱電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。
【図６】図６（ａ）は、第２実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、第２実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。図６（ｄ）は、第２実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式平面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｅ）は、第２実施形態に係る熱電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｄ）は、第２実施形態に係る熱電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、第２実施形態に係る熱電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態の第１変形例に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、第３実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図１２（ｂ）は、第３実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式平面図である。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第３実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、第４実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図１４（ｂ）は、第４実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式平面図である。
【図１５】図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第４実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。
【図１６】図１６は、第５実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、第６実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図１７（ｂ）は、第６実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。
【図１８】図１８（ａ）〜図１８（ｄ）は、熱電素子を備えた電子機器の例を示す模式ブロック図である。図１８（ｅ）〜図１８（ｈ）は、熱電素子を含む発電装置を備えた電子機器の例を示す模式ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、この発明の実施形態のいくつかを、図面を参照しながら説明する。なお、各図において、高さ方向を第１方向Ｚとし、第１方向Ｚと交差、例えば直交する１つの平面方向を第２方向Ｘとし、第１方向Ｚ及び第２方向Ｘのそれぞれと交差、例えば直交する別の平面方向を第３方向Ｙとする。また、各図において、共通する部分については、共通する参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３４】
（第１実施形態）
＜発電装置１００＞
図１（ａ）は、第１実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。
【００３５】
図１（ａ）に示すように、発電装置１００は、第１実施形態に係る熱電素子１と、第１外部端子１０１と、第２外部端子１０２と、を含む。熱電素子１は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する。熱電素子１を備えた発電装置１００は、例えば、図示せぬ熱源に搭載又は設置され、熱源の熱エネルギーを元として、熱電素子１が発生させた電気エネルギーを、第１外部端子１０１及び第２外部端子１０２を介して負荷Ｒへ出力する。負荷Ｒの一端は第１外部配線１１１を介して第１外部端子１０１と電気的に接続され、他端は第２外部配線１１２を介して第２外部端子１０２と電気的に接続される。負荷Ｒは、例えば電気的な機器を示している。負荷Ｒは、発電装置１００を主電源又は補助電源に用いて駆動される。
【００３６】
熱電素子１の熱源としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の電子デバイス又は電子部品、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子、自動車等のエンジン、工場の生産設備、人体、太陽光、及び環境温度等を利用することができる。例えば、電子デバイス、電子部品、発光素子、エンジン、及び生産設備等は人工熱源である。人体、太陽光、及び環境温度等は自然熱源である。熱電素子１を備えた発電装置１００は、例えばＩｏＴ（Internet of Things）デバイス及びウェアラブル機器等のモバイル機器や自立型センサ端末の内部に設けることができ、電池の代替又は補助として用いることができる。さらに、発電装置１００は、太陽光発電等のような、より大型の発電装置への応用も可能である。
【００３７】
＜熱電素子１＞
図１（ｂ）〜図２（ｂ）は、第１実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。図１（ａ）に示す模式断面は、図１（ｂ）中のＩＡ−ＩＡ線に沿う。図１（ｂ）に示す模式断面は、図１（ａ）中のＩＢ−ＩＢ線に沿う。図２（ａ）に示す模式断面は、図１（ｂ）中のIIＡ−IIＡ線に沿う。図２（ｂ）に示す模式断面は、図１（ｂ）中のIIＢ−IIＢ線に沿う。
【００３８】
熱電素子１は、例えば、上記人工熱源が発した熱エネルギー、又は上記自然熱源が持つ熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、電流を生成する。熱電素子１は、発電装置１００内に設けるだけでなく、熱電素子１自体を、上記モバイル機器や上記自立型センサ端末等の内部に設けることもできる。この場合、熱電素子１自体が、上記モバイル機器又は上記自立型センサ端末等の、電池の代替部品又は補助部品となる。
【００３９】
図１（ａ）〜図２（ｂ）に示すように、熱電素子１は、第１電極部１１ａと、第２電極部１２ａと、第３電極部１１ｂと、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆと、第１中間部１４ａ〜第４中間部１４ｄと、を含む。なお、第３Ｙ方向支持部１３ｃ及び第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれは、少なくとも１つあればよい。
【００４０】
第２電極部１２ａは、第１電極部１１ａと第１方向Ｚに離間して対向し、第１電極部１１ａとは異なった仕事関数を有する。第３電極部１１ｂは、第２電極部１２ａと第１方向Ｚに離間して対向する。熱電素子１では、第３電極部１１ｂと第１電極部１１ａとは、第２電極部１２ａを対称中心として線対称に位置する。第３電極部１１ｂは、第２電極部１２ａとは異なった仕事関数を有する。第３電極部１１ｂは、例えば、第１電極部１１ａと同じ材料を含む。熱電素子１では、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれは、例えば白金（仕事関数：約５．６５ｅＶ）を含む。第２電極部１２ａは、例えばタングステン（仕事関数：約４．５５ｅＶ）を含む。仕事関数が大きい電極部はアノード電極Ａ（コレクタ電極）として機能し、仕事関数が小さい電極部はカソード電極Ｋ（エミッタ電極）として機能する。熱電素子１では、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂがアノード電極Ａであり、第２電極部１２ａがカソード電極Ｋである。なお、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂをカソード電極Ｋとし、第２電極部１２ａをアノード電極Ａとしてもよい。このような熱電素子１では、仕事関数差を有する第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間、及び第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間のそれぞれに発生する、絶対温度による電子放出現象が利用される。このため、熱電素子１は、第１電極部１１と第２電極部１２との温度差が小さい場合であっても、熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる。さらに、熱電素子１は、第１電極部１１と第２電極部１２との間に温度差がない場合であっても、熱エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。
【００４１】
なお、第１電極部１１ａの仕事関数と、第３電極部１１ｂの仕事関数とは、理想的には同じであることが望ましい。しかし、実際には、電極表面上に形成される酸化膜や硫化膜、電極表面上に堆積されるポリマー、及び電極の表面モフォロジー等によって、第１電極部１１ａと第３電極部１１ｂとには、微小な仕事関数差が生じ、正確に同じ仕事関数にすることは難しい。第１電極部１１ａと第３電極部１１ｂとの間に生じた微小な仕事関数差は、出力ロスの一因となり得る。このような出力ロスを、極力小さく抑えるためには、第１、第３電極部１１ａ及び１１ｂの仕事関数と、第２電極部１２ａの仕事関数との差を大きく異ならせるとよい。熱電素子１では、第１、第３電極部１１ａ及び１１ｂの仕事関数は約５．６５ｅＶであり、第２電極部１２ａは約４．５５ｅＶであり、その差は約１ｅＶ以上ある。このように第１、第３電極部１１ａ及び１１ｂの仕事関数と、第２電極部１２ａの仕事関数との差を、例えば、約１ｅＶ以上とすることで、第１電極部１１ａと第３電極部１１ｂとの間に生じた微小な仕事関数差に起因した出力ロスを、極力小さく抑えることができる。
【００４２】
熱電素子１は、例えば、第１基板２１と、第２基板２２と、第１配線１５と、第２配線１６と、を、さらに含む。第１電極部１１ａは、例えば、第１基板２１上に設けられている。第３電極部１１ｂは、例えば、第２基板２２上に設けられている。第１基板２１及び第２基板２２のそれぞれは、絶縁性である。第１基板２１及び第２基板２２のそれぞれは、例えば、板状の石英を含む。第１配線１５は、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれと電気的に接続される。第２配線は、第２電極部１２ａと電気的に接続される。第１配線１５は、例えば、発電装置１００の第１外部端子１０１と電気的に接続可能であり、第２配線１６は、例えば、発電装置１００の第２外部端子１０２と電気的に接続可能である。
【００４３】
第１Ｙ方向支持部１３ａは、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間に設けられている。第２Ｙ方向支持部１３ｂは、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間に、第１Ｙ方向支持部１３ａと第２方向Ｘに離間して設けられている。第３Ｙ方向支持部１３ｃは、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間に、第１Ｙ方向支持部１３ａ及び第２Ｙ方向支持部１３ｂのそれぞれと第２方向Ｘに離間して設けられている。第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれは、例えば、絶縁性である。第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれは、例えば、同じ絶縁性材料を含む。第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれは、第１電極部１１ａ及び第２電極部１２ａのそれぞれと面−面接触する。なお、図１（ａ）、図２（ａ）、及び図２（ｂ）中に、面−面接触した箇所を参照符号“ＳＣ”で示す。
【００４４】
第４Ｙ方向支持部１３ｄは、第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間に設けられている。第５Ｙ方向支持部１３ｅは、第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間に、第４Ｙ方向支持部１１ｄと第２方向Ｘに離間して設けられている。第６Ｙ方向支持部１３ｆは、第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間に、第４Ｙ方向支持部１１ｄ及び第５Ｙ方向支持部１１ｅのそれぞれと第２方向Ｘに離間して設けられている。第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれは、例えば、絶縁性である。第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれは、例えば、同じ絶縁性材料を含む。第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれは、第２電極部１２ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれと面−面接触する。
【００４５】
第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれは、第３方向Ｙに延びる。熱電素子１の平面形状は、例えば、長軸及び短軸を有した矩形である。第２方向Ｘは短軸方向であり、第３方向Ｙは長軸方向である。長軸方向の両端間に加わる力は、短軸方向の両端間に加わる力に比較して、熱電素子１を変形させやすい。このため、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれが、例えば、長軸方向に延びていると、熱電素子１は、より変形しにくくなる、という利点が得られる。
【００４６】
熱電素子１は、第１Ｘ方向支持部１３１と、第２Ｘ方向支持部１３２と、第３Ｘ方向支持部１３３と、第４Ｘ方向支持部１３４と、を、さらに含む。
【００４７】
第１Ｘ方向支持部１３１は、第２方向Ｘに延びる。第１Ｘ方向支持部１３１は、第１電極部１１ａ及び第２電極部１２ａのそれぞれと面−面接触する。第１Ｘ方向支持部１３１は、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれの第３方向Ｙと交差した一端と接続されている。第２Ｘ方向支持部１３２は、第２方向Ｘに延びる。第２Ｘ方向支持部１３２は、第１電極部１１ａ及び第２電極部１２ａのそれぞれと面−面接触する。第２Ｘ方向支持部１３２は、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれの第３方向Ｙと交差した他端と接続されている。第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃ、第１Ｘ方向支持部１３１、及び第２Ｘ方向支持部１３２は一体となっている。これにより、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃ、第１Ｘ方向支持部１３１、及び第２Ｘ方向支持部１３２は、それぞれ第１梯子型枠体２０ａを構成している。
【００４８】
第３Ｘ方向支持部１３３は、第２方向Ｙに延びる。第３Ｘ方向支持部１３３は、第２電極部１２ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれと面−面接触する。第３Ｘ方向支持部１３３は、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれの第３方向Ｙと交差した一端と接続されている。第４Ｘ方向支持部１３４は、第２方向Ｙに延びる。第４Ｘ方向支持部１３４は、第２電極部１２ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれと面−面接触する。第４Ｘ方向支持部１３４は、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれの第３方向Ｙと交差した他端と接続されている。第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆ、第３Ｘ方向支持部１３３、及び第４Ｘ方向支持部１３４は一体となっている。これにより、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆ、第３Ｘ方向支持部１３３、及び第４Ｘ方向支持部１３４は、それぞれ第２梯子型枠体２０ｂを構成している。
【００４９】
第１中間部１４ａは、第２方向Ｘにおいて、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間に、第１Ｙ方向支持部１３ａと第３Ｙ方向支持部１３ｃとに挟まれて設けられている。第２中間部１４ｂは、第２方向Ｘにおいて、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間に、第２Ｙ方向支持部１３ｂと第３Ｙ方向支持部１３ｃとに挟まれて設けられている。第３中間部１４ｃは、第２方向Ｘにおいて、第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間に、第４Ｙ方向支持部１３ｄと第６Ｙ方向支持部１３ｆとに挟まれて設けられている。第４中間部１４ｄは、第２方向Ｘにおいて、第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間に、第５Ｙ方向支持部１３ｅと前記第６Ｙ方向支持部１３ｆとに挟まれて設けられている。
【００５０】
また、第１中間部１４ａ及び第２中間部１４ｂのそれぞれは、第３方向Ｙにおいて、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間に、第１Ｘ方向支持部１３１と第２Ｘ方向支持部１３２とに挟まれて設けられている。また、第３中間部１４ｃ及び第４中間部１４ｄのそれぞれは、第３方向Ｙにおいて、第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間に、第３Ｘ方向支持部１３３と第４Ｘ方向支持部１３４とに挟まれて設けられている。
【００５１】
第１中間部１４ａ及び第２中間部１４ｂのそれぞれは、例えば、第２電極部（カソード電極Ｋ）１２ａから放出された電子を、第１電極部（アノード電極Ａ）１１ａへと移動させる部分である。同様に、第３中間部１４ｃ及び第４中間部１４ｄのそれぞれは、例えば、第２電極部（カソード電極Ｋ）１２ａから放出された電子を、第３電極部（アノード電極Ａ）１１ｂへと移動させる部分である。第１中間部１４ａ及び第２中間部１４ｂのそれぞれは、ナノ粒子を含む。同様に、第３中間部１４ｃ及び第４中間部１４ｄのそれぞれは、ナノ粒子を含む。
【００５２】
図３（ａ）は、中間部の一例を示す模式断面図である。図３（ａ）には、第１中間部１４ａの一例が示されている。なお、ここでは、第１中間部１４ａのみを説明するが、第２中間部１４ｂ〜第４中間部１４ｄのそれぞれについても、第１中間部１４ａと同様の構成である。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、熱電素子１は、第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、第１Ｙ方向支持部１３ａ、及び第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれによって囲まれたギャップ部１４０を含む。第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間には、第１方向Ｚに沿って電極間ギャップＧが設定される。熱電素子１では、電極間ギャップＧは、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃ、第１Ｘ方向支持部１３１、及び第２Ｘ方向支持部１３２のそれぞれの第１方向Ｚに沿った厚さによって設定される。電極間ギャップＧの幅の一例は、例えば、１０μｍ以下の有限値である。電極間ギャップＧの幅は狭いほど、電子ｅを第２電極部（カソード電極Ｋ）１２ａから効率よく放出させることができ、かつ、第２電極部１２ａから第１電極部（アノード電極Ａ）１１ａへ、効率よく移動させることができる。このため、熱電素子１の発電効率が向上する。また、電極間ギャップＧの幅は狭いほど、熱電素子１の第１方向Ｚに沿った厚さを薄くできる。このため、例えば、電極間ギャップＧの幅は狭い方がよい。電極間ギャップＧの幅は、例えば、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、電極間ギャップＧの幅と、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃの、第１方向Ｚに沿った厚さとは、ほぼ等価である。
【００５４】
図３（ａ）に示すように、第１中間部１４ａは、例えば、複数のナノ粒子１４１と、溶媒１４２と、を含む。複数のナノ粒子１４１は、溶媒１４２内に分散されている。第１中間部１４ａは、例えば、ナノ粒子１４１が分散された溶媒１４２を、ギャップ部１４０内に充填することで得られる。ナノ粒子１４１の粒子径は、電極間ギャップＧよりも小さい。ナノ粒子１４１の粒子径は、例えば、電極間ギャップＧの１／１０以下の有限値とされる。ナノ粒子１４１の粒子径を、電極間ギャップＧの１／１０以下とすると、ギャップ部１４０内に、ナノ粒子１４１を含む中間部を形成しやすくなる。これにより、熱電素子１の生産に際し、作業性を向上させることもできる。
【００５５】
ナノ粒子１４１は、例えば導電物を含む。ナノ粒子１４１の仕事関数の値は、例えば、第１電極部１１ａの仕事関数の値と、第２電極部１２ａの仕事関数の値との間にある。例えば、ナノ粒子１４１の仕事関数の値は、３．０ｅＶ以上５．５ｅＶ以下の範囲とされる。これにより、第１中間部１４ａに放出された電子ｅを、ナノ粒子１４１を介して、例えば、第２電極部（カソード電極Ｋ）１２ａから第１電極部（アノード電極Ａ）１１ａへと移動させることができる。これにより、第１中間部１４ａ内にナノ粒子１４１がない場合に比較して、電気エネルギーの発生量をさらに増加させることが可能となる。
【００５６】
図３（ｂ）は、中間部の他の例を示す模式断面図である。図３（ｂ）には、図３（ａ）同様に、第１中間部１４ａの一例が示されている。
【００５７】
図３（ｂ）に示すように、第１中間部１４ａは、溶媒１４２を含まず、ナノ粒子１４１のみを含むようにしてもよい。第１中間部１４ａが、ナノ粒子１４１のみを含むことで、例えば、熱電素子１を、高温環境下で用いる場合であっても、溶媒１４２の気化を考慮する必要が無い。これにより、高温環境下における熱電素子１の劣化を抑制することが可能となる。
【００５８】
このような熱電素子１によれば、第１Ｙ方向支持部１３ａ、第２Ｙ方向支持部１３ｂ、第３Ｙ方向支持部１３ｃ、第１Ｘ方向支持部１３１、及び第２Ｘ方向支持部１３２のそれぞれが、第１電極部１１ａ及び第２電極部１２ａのそれぞれと面−面接触する。このため、第１〜第３Ｙ方向支持部１３ａ〜１３ｃ、並びに第１、第２Ｘ方向支持部１３１及び１３２のそれぞれに対応する支持部材が、第１電極部１１ａ及び第２電極部１２ａのそれぞれと点−面接触する場合と比較して、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの熱膨張率差に起因した、熱電素子１の反りや撓みを抑制することができる。熱電素子１の反りや撓みを抑制できることで、第１実施形態によれば、発電効率が変動しにくい熱電素子１を得ることができる。
【００５９】
さらに、熱電素子１によれば、以下のような利点を、さらに得ることができる。
【００６０】
（１）  熱電素子１では、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの熱膨張率差に起因した反りや撓みを抑制できる。このため、熱電素子１は、高温環境下での製造に耐えることができる。また、熱電素子１は、高温環境下においても使用可能である。
【００６１】
（２）  熱電素子１では、第１Ｙ方向支持部１３ａ、第２Ｙ方向支持部１３ｂ、第３Ｙ方向支持部１３ｃ、第１Ｘ方向支持部１３１、及び第２Ｘ方向支持部１３２のそれぞれが、同じ絶縁性材料を含む。このような第１〜第３Ｙ方向支持部１３ａ〜１３ｃ、並びに第１、第２Ｘ方向支持部１３１及び１３２は、１層の絶縁膜、あるいは１枚の絶縁性プレートを加工して得ることができる。１層の絶縁膜、あるいは１枚の絶縁性プレートから得られた第１〜第３Ｙ方向支持部１３ａ〜１３ｃ、並びに第１、第２Ｘ方向支持部１３１及び１３２によれば、これらを独立した部材で得る場合に比較して、第１方向Ｚに沿った厚さのばらつきを小さくできる。このため、熱電素子１は、微小な電極間ギャップＧを、設計値からのずれが少なく、かつ、製造ばらつきも小さいままに、安定して得ることができる。
【００６２】
（３）  熱電素子１では、第１〜第３Ｙ方向支持部１３ａ〜１３ｃ、並びに第１、第２Ｘ方向支持部１３１及び１３２が、それぞれ第１梯子型枠体２０ａを構成している。第１梯子型枠体２０ａは、第２方向Ｘに延びた軸材、及び第３方向Ｙに延びた軸材のそれぞれを持つ。このような第１梯子型枠体２０ａは、例えば、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの熱膨張率差によって、熱電素子１自身が第２方向Ｘに反ろうとする力、及び熱電素子１自身が第３方向Ｙに反ろうとする力のそれぞれに抵抗できる。さらに、第１梯子型枠体２０ａは、熱電素子１を外から第２方向Ｘに撓ませようとする力、及び熱電素子１を外から第３方向Ｙに撓ませようとする力のそれぞれにも抵抗できる。したがって、熱電素子１の反りや撓みを、さらに強力に抑制できる。
【００６３】
（４）  熱電素子１では、第１電極部１１ａと電気的に接続された第３電極部１１ｂ、第３中間部１４ｃ、及び第４中間部１４ｄのそれぞれを、第１方向Ｚにスタックさせている。このため、単位平面面積（単位ＸＹ平面面積）当たりの、アノード電極Ａ（実施形態では、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂ）とカソード電極Ｋ（実施形態では、第２電極部１２ａ）との対向面積を増加させることができる。したがって、電極部及び中間部のそれぞれを第１方向Ｚにスタックさせない場合と比較して、単位平面面積当たりの発電量が向上する。
【００６４】
（５）  熱電素子１では、第４Ｙ方向支持部１３ｄ、第５Ｙ方向支持部１３ｅ、第６Ｙ方向支持部１３ｆ、第３Ｘ方向支持部１３３、及び第４Ｘ方向支持部１３４のそれぞれを、さらに含む。第４〜第６Ｙ方向支持部１３ｄ〜１３ｆ、並びに第３、第４Ｘ方向支持部１３３及び１３４のそれぞれが、第２電極部１２ａ及び第３電極部１１ａのそれぞれと面−面接触する。このため、第３電極部１１ｂ、第３中間部１４ｃ、及び第４中間部１４ｄのそれぞれを、第１方向Ｚにスタックさせた場合であっても、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂと第２電極部１２ａとの熱膨張率差に起因した、熱電素子１の反りや撓みを抑制できる。
【００６５】
（６）  熱電素子１では、第１配線１５及び第２配線１６を、さらに含む。第１配線１５は、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれと電気的に接続され、第２配線１６は、第２電極部１２ａと電気的に接続されている。第２電極部１２ａは、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれで、共通した１つの電極となる。第２電極部１２ａを共通電極とすることで、第３電極部１１ｂ、第３中間部１４ｃ、及び第４中間部１４ｄのそれぞれを、第１方向Ｚにスタックさせたとき、熱電素子１の、第１方向Ｚの厚みの増加を抑制できる。
【００６６】
（７）  熱電素子１では、第３電極部１１ｂは、第２電極部１２ａと第１方向Ｚに離間して対向する。熱電素子１では、例えば、第１電極部１１ａと第３電極部１１ｂとは、第２電極部１２ａを対称中心として線対称に位置する。第１電極部１１ａと第３電極部１１ｂとを、第２電極部１２ａを対称中心として線対称に配置すると、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの熱膨張率差による変形を、第３電極部１１ｂによって相殺することも可能である。したがって、熱電素子１は、より反りにくくなる。
【００６７】
（８）  熱電素子１では、第４〜第６Ｙ方向支持部１３ｄ〜１３ｆ、並びに第３、第４Ｘ方向支持部１３３及び１３４のそれぞれが、同じ絶縁性材料を含む。このため、第３電極部１１ｂ、第３中間部１４ｃ、及び第４中間部１４ｄのそれぞれを、第１方向Ｚにスタックさせた場合であっても、微小な電極間ギャップＧを、設計値からのずれが少なく、かつ、製造ばらつきも小さいままに、安定して得ることができる。
【００６８】
（９）  熱電素子１では、第４〜第６Ｙ方向支持部１３ｄ〜１３ｆ、並びに第３、第４Ｘ方向支持部１３３及び１３４が、それぞれ第２梯子型枠体２０ｂを構成している。第２梯子型枠体２０ｂも、第１梯子型枠体２０ａと同様に、第２方向Ｘに延びた軸材、及び第３方向Ｙに延びた軸材のそれぞれを持つ。したがって、第３電極部１１ｂ、第３中間部１４ｃ、及び第４中間部１４ｄのそれぞれを、第１方向Ｚにスタックさせた場合であっても、熱電素子１の反りや撓みを、さらに強力に抑制できる。また、この場合、第１Ｙ方向支持部１３ａと第４Ｙ方向支持部１３ｄ、第２Ｙ方向支持部１３ｂと第５Ｙ方向支持部１３ｅ、及び第３Ｙ方向支持部１３ｃと第６Ｙ方向支持部１３ｆは、第１方向Ｚにおいて、それぞれオーバーラップさせることが好ましい。これにより、第４Ｙ方向支持部１３ｄは第１Ｙ方向支持部１３ａによって支えられ、第５Ｙ方向支持部１３ｅは第２Ｙ方向支持部１３ｂによって支えられ、第６Ｙ方向支持部１３ｆは第３Ｙ方向支持部１３ｃによって支えられる。したがって、第１中間部１４ａ〜第４中間部１４ｄのそれぞれは、例えば、潰れにくくなる。
【００６９】
以下、第１実施形態に係る熱電素子１の構成を、さらに詳細に説明する。
【００７０】
＜＜第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、及び第３電極部１１ｂ＞＞
第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、及び第３電極部１１ｂのそれぞれの第１方向Ｚに沿った厚さは、例えば１ｎｍ以上１μｍ以下である。より好ましくは、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
【００７１】
第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、及び第３電極部１１ｂのそれぞれの材料は、例えば、以下に示す金属から選ぶことができる。
白金（Ｐｔ）
タングステン（Ｗ）
アルミニウム（Ａｌ）
チタン（Ｔｉ）
ニオブ（Ｎｂ）
モリブデン（Ｍｏ）
タンタル（Ｔａ）
レニウム（Ｒｅ）
熱電素子１では、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間、及び第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間に仕事関数差が生じればよい。したがって、第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、及び第３電極部１１ｂの材料には、上記以外の金属を選ぶことが可能である。また、第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、及び第３電極部１１ｂの材料には、上記金属の他、合金、金属間化合物、及び金属化合物を選ぶことも可能である。金属化合物は、金属元素と非金属元素とが化合したものである。金属化合物の例としては、例えば六ホウ化ランタン（ＬａＢ6）を挙げることができる。
【００７２】
第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、及び第３電極部１１ｂの材料として、非金属導電物を選ぶことも可能である。非金属導電物の例としては、シリコン（Ｓｉ：例えばｐ型Ｓｉ、あるいはｎ型Ｓｉ）、及びグラフェン等のカーボン系材料等を挙げることができる。
【００７３】
第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、及び第３電極部１１ｂの材料として、高融点金属（refractory metal）以外の材料を選ぶと、以下に説明される利点を、さらに得ることができる。本明細書において、高融点金属は、例えば、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、及びＲｅとする。第１電極部（アノード電極Ａ）１１ａ及び第３電極部（アノード電極Ａ）１１ｂに、例えばＰｔを用いた場合、第２電極部（カソード電極Ｋ）１２ａには、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、及びＬａＢ6の少なくとも１つを用いることが好ましい。
【００７４】
例えば、Ａｌ及びＴｉの融点は、上記高融点金属より低い。したがって、Ａｌ及びＴｉのそれぞれからは、上記高融点金属に比較して、加工しやすい、という利点を得ることができる。
【００７５】
例えば、Ｓｉは、上記高融点金属に比較して、その形成が、さらに容易である。したがって、Ｓｉからは、上記加工のしやすさに加え、熱電素子１の生産性がより向上する、という利点を、さらに得ることができる。
【００７６】
例えば、ＬａＢ6の融点は、Ｔｉ及びＮｂより高い。しかし、ＬａＢ6の融点は、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、及びＲｅより低い。ＬａＢ6は、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、及びＲｅに比較して加工しやすい。しかも、ＬａＢ6の仕事関数は、約２．５〜２．７ｅＶである。ＬａＢ6は、上記高融点金属に比較して電子を放出させやすい。したがって、ＬａＢ6からは、熱電素子１の発電効率の更なる向上が可能、という利点を、さらに得ることができる。
【００７７】
なお、第１電極部１１ａ、第２電極部１２ａ、及び第３電極部１１ｂのそれぞれの構造は、上記材料を含む単層構造の他、上記材料を含む積層構造とされてもよい。
【００７８】
＜＜第１中間部１４ａ〜第４中間部１４ｄ＞＞
ナノ粒子１４１の材料の例としては、金及び銀の少なくとも１つを選ぶことができる。なお、ナノ粒子１４１の仕事関数の値は、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂそれぞれの仕事関数の値と、第２電極部１２ａの仕事関数の値との間にあればよい。したがって、ナノ粒子１４１の材料には、金及び銀以外の導電性材料を選ぶことも可能である。
【００７９】
ナノ粒子１４１の粒子径は、例えば、電極間ギャップＧの１／１０以下の有限値とされる。具体的には、ナノ粒子１４１の粒子径は、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。また、ナノ粒子１４１は、例えば、平均粒径（例えばＤ５０）３ｎｍ以上８ｎｍ以下の粒子径を有してもよい。平均粒径は、例えば粒度分布計測器を用いることで、測定することができる。粒度分布計測器としては、例えば、レーザー回折散乱法を用いた粒度分布計測器（例えばMicrotracBEL製Nanotrac WaveII-EX150等）を用いればよい。
【００８０】
ナノ粒子１４１は、その表面に、例えば絶縁膜１４１ａを有する。絶縁膜１４１ａの材料の例としては、絶縁性金属化合物及び絶縁性有機化合物の少なくとも１つを選ぶことができる。絶縁性金属化合物の例としては、例えば、シリコン酸化物及びアルミナ等を挙げることができる。絶縁性有機化合物の例としては、アルカンチオール（例えばドデカンチオール）等を挙げることができる。絶縁膜１４１ａの厚さは、例えば２０ｎｍ以下の有限値である。このような絶縁膜１４１ａをナノ粒子１４１の表面に設けておくと、電子ｅは、例えば、第２電極部（カソード電極Ｋ）１２ａとナノ粒子１４１との間、ナノ粒子１４１と第１電極部（アノード電極Ａ）１１ａとの間、並びにナノ粒子１４１と第３電極部（アノード電極Ａ）１１ｂとの間を、トンネル効果を利用して移動できる。このため、例えば、熱電素子１の発電効率の向上が期待できる。
【００８１】
溶媒１４２には、例えば、沸点が６０℃以上の液体を用いることができる。このため、室温（例えば１５℃〜３５℃）以上の環境下において、熱電素子１を用いた場合であっても、溶媒１４２の気化を抑制することができる。これにより、溶媒１４２の気化に伴う熱電素子１の劣化を抑制することができる。液体の例としては、有機溶媒及び水の少なくとも１つを選ぶことができる。有機溶媒の例としては、メタノール、エタノール、トルエン、キシレン、テトラデカン、及びアルカンチオール等を挙げることができる。なお、溶媒１４２は、電気的抵抗値が高く、絶縁性である液体がよい。
【００８２】
＜＜第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆ＞＞
＜＜第１Ｘ方向支持部１３１〜第４Ｘ方向支持部１３４＞＞
第１〜第６Ｙ方向支持部１３ａ〜１３ｆ、並びに第１〜第４Ｘ方向支持部１３１〜１３４の材料は、絶縁性材料である。絶縁性材料の例としては、シリコン酸化物、絶縁性樹脂等を挙げることができる。絶縁性樹脂の例としては、フッ素系絶縁性樹脂を挙げることができる。なお、第１〜第６Ｙ方向支持部１３ａ〜１３ｆ、並びに第１〜第４Ｘ方向支持部１３１〜１３４の絶縁性材料としては、エッチング加工しやすいもの、が選ばれることが好ましい。
【００８３】
＜＜第１基板２１及び第２基板２２＞＞
第１基板２１及び第２基板２２のそれぞれの第１方向Ｚに沿った厚さは、例えば１０μｍ以上２ｍｍ以下である。第１基板２１及び第２基板２２のそれぞれの材料としては、絶縁性の材料を選ぶことができる。絶縁性の材料の例としては、シリコン、石英、ガラス、及び絶縁性樹脂等を挙げることができる。
【００８４】
第１基板２１及び第２基板２２のそれぞれは、薄板状であっても、フレキシブルなフィルム状であってもよい。例えば、第１基板２１又は第２基板２２を、フレキシブルなフィルム状とする場合には、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）、ＰＣ（polycarbonate）、及びポリイミド等を用いることができる。
【００８５】
第１基板２１と第２基板２２との間には、第１電極部１１ａ、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃ、第１中間部１４ａ、第２中間部１４ｂ、第２電極部１２ａ、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆ、第３中間部１４ｃ、第４中間部１４ｄ、及び第３電極部１１ｃのそれぞれが挟まれる。このため、第１基板２１及び第２基板２２を備えることで、上記各部材の、外力や環境変化に伴った劣化や変形が抑制される。したがって、熱電素子１の耐久性を高めるためには、第１基板２１及び第２基板２２がないよりは、第１基板２１及び第２基板２２を備えている方が有利である。
【００８６】
第１、第２基板２１及び２２のそれぞれを構成する基板は、絶縁性でなくてもよい。半導体基板や金属基板の表面を、例えば、絶縁膜によって被覆してもよい。このような絶縁被膜付き基板としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板の表面に、シリコン酸化物（例えば、ＳｉＯ2）膜を形成したものを挙げることができる。第１電極部１１ａや第３電極部１１ｂは、ＳｉＯ2膜上に設けられる。
【００８７】
また、第１、第２基板２１及び２２のそれぞれを構成する基板は、第１電極部１１ａや第３電極部１１ｂ等の電極と同じであってもよい。例えば、基板にアルミニウム（Ａｌ）を用いると、電極形成の手間を省くことができる。例えば、第１、第２基板２１及び２２のそれぞれに、Ａｌを用いると、第１基板２１は第１電極部１１ａと兼用でき、第２基板２２は第３電極部１１ｂと兼用できる。また、第２基板２２を第２電極部１２ａと兼用する場合には、第２基板２２は、第１基板２１と仕事関数差をつけるために、例えば、Ｐｔを用いればよい。基板兼用電極の材料としては、Ａｌ、Ｐｔの他、グラフェン等の導電性炭素系材料等を挙げることができる。
【００８８】
＜＜第１外部配線１１１及び第２外部配線１１２＞＞
第１外部配線１１１及び第２外部配線１１２のそれぞれには、導電性を有する材料が用いられる。第１外部配線１１１及び第２外部配線１１２のそれぞれの材料の例としては、ニッケル、銅、銀、金、タングステン、及びチタンを挙げることができる。第１外部配線１１１及び第２外部配線１１２のそれぞれの構造は、熱電素子１において生成された電流を負荷Ｒへ供給できる構造であれば、任意に設計することができる。
【００８９】
＜熱電素子１の動作＞
熱エネルギーが熱電素子１に与えられると、例えば、第２電極部（カソード電極Ｋ）１２ａから第１中間部１４ａ〜第４中間部１４ｄに向けて電子ｅが放出される。放出された電子ｅは、第１中間部１４ａ〜第４中間部１４ｄから第１電極部（アノード電極Ａ）１１ａ、又は第３電極部（アノード電極Ａ）１１ｂへと移動する。電流は、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂから第２電極部１２ａに向かって流れる。このようにして、熱エネルギーが電気エネルギーに変換される。
【００９０】
放出される電子ｅの量は、熱エネルギーに依存する他、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれの仕事関数と、第２電極部１２ａの仕事関数との差に依存する。また、放出される電子ｅの量は、第２電極部（カソード電極Ｋ）１２ａの仕事関数が小さい材料ほど、多くなる傾向がある。
【００９１】
移動する電子ｅの量は、例えば、アノード電極Ａとカソード電極Ｋとの仕事関数差を大きくすること、及び電極間ギャップＧを狭くすることで、増やすことができる。したがって、例えば、熱電素子１が発生させる電気エネルギーの量は、仕事関数差を大きくすること、及び電極間ギャップＧを狭くすること、の少なくともいずれか１つを考慮することで増加させることができる。
【００９２】
＜熱電素子１の製造方法＞
次に、熱電素子１の製造方法の一例を、説明する。
図４（ａ）〜図５（ｄ）は、第１実施形態に係る熱電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。図４（ａ）〜図５（ｄ）に示す模式断面は、図１（ａ）に示した模式断面に対応する。
【００９３】
まず、図４（ａ）に示すように、第１基板２１上に、第１電極部１１ａを形成する。第１電極部１１ａは、例えば、スパッタリング法又は蒸着法等を用いて、Ｐｔ等の導電物を第１基板２１上に堆積することで形成される。次に、第１電極部１１ａ上に、第１絶縁物層１３０ａを形成する。第１絶縁物層１３０ａは、例えば、シリコン酸化物を含む。第１絶縁物層１３０ａは、例えば、ＣＶＤ法を用いて、シリコン酸化物を第１電極部１１ａ上に堆積することで形成される。これにより、第１絶縁物層１３０ａは、第１電極部１１ａと面−面接触する。
【００９４】
次に、図４（ｂ）に示すように、第１電極部１１ａ上に、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃを形成する。第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃは、例えば、エッチング法等を用いて、第１絶縁物層１３０ａを第１電極部１１ａが露出するまでエッチングすることで形成される。
【００９５】
次に、図４（ｃ）に示すように、第１Ｙ方向支持部１３ａと第３Ｙ方向支持部１３ｃとに挟まれた第１電極部１１ａ上、及び第２Ｙ方向支持部１３ｂと第３Ｙ方向支持部１３ｃとに挟まれた第１電極部１１ａ上に、それぞれ、第１中間部１４ａ及び第２中間部１４ｂを形成する。第１中間部１４ａ及び第２中間部１４ｂのそれぞれは、例えば、ナノ粒子が分散された溶媒１４２を、第１Ｙ方向支持部１３ａと第３Ｙ方向支持部１３ｃとに挟まれて露出した第１電極部１１ａの露出面上、及び第２Ｙ方向支持部１３ｂと第３Ｙ方向支持部１３ｃとに挟まれて露出した第１電極部１１ａの露出面上のそれぞれに流し込むことで形成される。
【００９６】
次に、図４（ｄ）及び図４（ｅ）に示すように、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれの上に、第２電極部１２ａを形成する。第２電極部１２ａは、例えば、第２絶縁物層１３０ｂ上に形成しておく。次いで、第２電極部１２ａを、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれと相対させて、第２電極部１２ａが形成された第２絶縁物層１３０ｂを、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれに接合することで形成される。第２絶縁物層１３０ｂは、例えば、シリコン酸化物を含む。例えば、第２絶縁物層１３０ｂは、板状の石英である。第２電極部１２ａは、例えば、スパッタリング法又は蒸着法等を用いて、Ｗ等の導電物を第２絶縁物層１３０ｂ上に堆積することで形成される。
【００９７】
次に、図５（ａ）に示すように、第２電極部１２ａ上に、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆを形成する。第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆは、例えば、エッチング法等を用いて、第２絶縁物層１３０ｂを第２電極部１２ａが露出するまでエッチングすることで形成される。
【００９８】
次に、図５（ｂ）に示すように、第４Ｙ方向支持部１３ｄと第６Ｙ方向支持部１３ｆとに挟まれた第２電極部１２ａ上、及び第５Ｙ方向支持部１３ｅと第６Ｙ方向支持部１３ｆとに挟まれた第２電極部１２ａ上に、それぞれ、第３中間部１４ｃ及び第４中間部１４ｄを形成する。第３中間部１４ｃ及び第４中間部１４ｄのそれぞれは、例えば、ナノ粒子が分散された溶媒１４２を、第４Ｙ方向支持部１３ｄと第６Ｙ方向支持部１３ｆとに挟まれて露出した第２電極部１２ａの露出面上、及び第５Ｙ方向支持部１３ｅと第６Ｙ方向支持部１３ｆとに挟まれて露出した第２電極部１２ａの露出面上のそれぞれに流し込むことで形成される。
【００９９】
次に、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれの上に、第３電極部１１ｂを形成する。第３電極部１１ｂは、例えば、第２基板２２上に形成しておく。次いで、第３電極部１１ｂを、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれと相対させて、第２電極部１２ａが形成された第２基板２２を、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれに接合することで形成される。第３電極部１１ｂは、例えば、スパッタリング法又は蒸着法等を用いて、Ｐｔ等の導電物を第２基板２２上に堆積することで形成される。
【０１００】
第１実施形態に係る熱電素子１は、例えば、このような製造方法によって製造することができる。
【０１０１】
（第２実施形態）
＜熱電素子１ｂ＞
図６（ａ）は、第２実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、第２実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。図６（ｄ）は、第２実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式平面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。図６（ａ）に示す模式断面は、図６（ｄ）中のVIＡ−VIＡ線に沿う。図６（ｂ）に示す模式断面は、図６（ｄ）中のVIＢ−VIＢ線に沿う。図６（ｃ）に示す模式断面は、図６（ａ）中のVIＣ−VIＣ線に沿う。図７（ａ）に示す模式断面は、図６（ｄ）中のVIIＡ−VIIＡ線に沿う。図７（ｂ）に示す模式断面は、図６（ｄ）中のVIIＢ−VIIＢ線に沿う。
【０１０２】
図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、第２実施形態に係る熱電素子１ｂが、第１実施形態に係る熱電素子１と異なるところは、第３Ｙ方向支持部１３ｃが、第２方向Ｘに沿って第３Ｙ方向支持部１３ｃを貫通する第１貫通部５１を含み、第６Ｙ方向支持部１３ｆが、第２方向Ｘに沿って第６Ｙ方向支持部１３ｆを貫通する第２貫通部５２を含み、第２電極部１２ａが、第１方向Ｚに沿って第２電極部１２ａを貫通し、第１貫通部５１とオーバーラップする第１貫通孔６１を含み、第３電極部１１ｂが、第１方向Ｚに沿って第３電極部１１ｂを貫通し、第２貫通部５２とオーバーラップする第２貫通孔６２を含み、第２基板２２が、第１方向Ｚに沿って第２基板２２を貫通し、第２貫通孔６２とオーバーラップする充填孔７１を含むこと、である。第２基板２２上には、封止部材３３が設けられている。封止部材３３は、充填孔７１を塞ぐ。
【０１０３】
熱電素子１ｂでは、第１貫通部５１、第２貫通部５２、第１貫通孔６１、第２貫通孔６２、第２充填孔７１、及び封止部材３３のそれぞれは、例えば、２つずつある。図中では、第１貫通部５１ａ、５１ｂ、第２貫通部５２ａ、５２ｂ、第１貫通孔６１ａ、６１ｂ、第２貫通孔６２ａ、６２ｂ、充填孔７１ａ、７１ｂ、封止部材３３ａ、３３ｂとして示されている。なお、第１貫通部５１、第２貫通部５２、第１貫通孔６１、第２貫通孔６２、充填孔７１、及び封止部材３３のそれぞれは、少なくとも１つあればよい。
【０１０４】
第１中間部１４ａ〜第４中間部１４ｄは、少なくとも第１貫通部５１ａ、５１ｂ、第２貫通部５２ａ、５２ｂ、第１貫通孔６１ａ、６１ｂを通じて一体化されている。
【０１０５】
充填孔７１ａ及び７１ｂ上には、それぞれ封止部材３３ａ及び３３ｂが設けられている。充填孔７１ａ及び７１ｂは、それぞれ封止部材３３ａ及び３３ｂによって封止され、一体化された中間部は、熱電素子１ｃ内に密閉される。封止部材３３ａ及び３３ｂのそれぞれには、例えば、絶縁性樹脂が用いることができる。絶縁性樹脂の例としては、フッ素系樹脂を挙げることができる。
【０１０６】
第１貫通部５１ａ、５１ｂ、第２貫通部５２ａ、５２ｂ、第１貫通孔６１ａ、６１ｂ、第２貫通孔６２ａ、６２ｂ、充填孔７１ａ、７１ｂのそれぞれは、例えば、ナノ粒子１４１が分散された溶媒１４２を、第１電極部１１ａと第３電極部１１ｂとの間に得られているギャップ部１４０内に充填するとき、又はナノ粒子１４１をギャップ部１４０内に充填するときに使用される。
【０１０７】
熱電素子１ｂのように、例えば、ナノ粒子１４１が分散された溶媒１４２、又はナノ粒子１４１を、ギャップ部１４０内に充填するときに使用可能な、第１貫通部５１ａ、５１ｂ、第２貫通部５２ａ、５２ｂ、第１貫通孔６１ａ、６１ｂ、第２貫通孔６２ａ、６２ｂ、充填孔７１ａ、７１ｂが設けられていてもよい。
【０１０８】
＜熱電素子１ｂの製造方法＞
次に、熱電素子１ｂの製造方法の一例を、説明する。
図８（ａ）〜図１０（ｄ）は、第２実施形態に係る熱電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。図８（ａ）〜図１０（ｄ）に示す模式断面は、図６（ｂ）に示した模式断面に対応する。
【０１０９】
まず、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明した製造方法に従って、第１電極部１１ａを第１基板２１上に形成し、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃを第１電極部１１ａ上に形成する。
【０１１０】
次に、図８（ｃ）に示すように、第３Ｙ方向支持部１３ｃの一部をエッチングし、第１貫通部５１ａ及び５１ｂを形成する。図８（ｃ）においては、第１貫通部５１ｂが示されている。なお、以降の図においては、第３Ｙ方向支持部１３ｃは示されない。しかし、例えば、図６（ａ）、図６（ｃ）及び図７（ａ）に示したように、第３Ｙ方向支持部１３ｃは、第１電極部１１ａ上に残っている。
【０１１１】
次に、図８（ｄ）及び図８（ｅ）に示すように、例えば、図４（ｄ）及び図４（ｅ）を参照して説明した製造方法に従って、第２電極部１２ａを第２絶縁物層１３０ｂ上に形成し、第２電極部１２ａを、第１Ｙ方向支持部１３ａ〜第３Ｙ方向支持部１３ｃのそれぞれに接合する。
【０１１２】
次に、図９（ａ）に示すように、図５（ａ）を参照して説明した製造方法に従って、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆを第２電極部１２ｂ上に形成する。
【０１１３】
次に、図９（ｂ）に示すように、第６Ｙ方向支持部１３ｆの一部をエッチングし、第２貫通部５２ａ及び５２ｂを形成し、さらに、第２電極部１２ａの一部をエッチングし、第１貫通孔６１ａ及び６１ｂを形成する。図９（ｂ）においては、第２貫通部５２ｂ及び第１貫通孔６１ｂのそれぞれが示されている。なお、以降の図においては、第６Ｙ方向支持部１３ｆは示されない。しかし、例えば、図６（ａ）及び図７（ａ）に示したように、第６Ｙ方向支持部１３ｆは、第２電極部１２ａ上に残っている。
【０１１４】
次に、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すように、例えば、図５（ｃ）及び図５（ｄ）を参照して説明した製造方法に従って、第３電極部１１ｂを第２基板２２上に形成し、第３電極部１１ｂを、第４Ｙ方向支持部１３ｄ〜第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれに接合する。
【０１１５】
次に、図１０（ａ）に示すように、第２基板２２の一部をエッチングし、充填孔７１ａ及び７１ｂを形成し、さらに、第３電極部１１ｂの一部をエッチングし、第２貫通孔６２ａ及び６２ｂを形成する。図１０（ａ）においては、充填孔７１ｂ及び第２貫通孔６２ｂのそれぞれが示されている。
【０１１６】
次に、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、ナノ粒子１４１（図示せず）が分散された溶媒１４２を、充填孔７１ｂ及び第２貫通孔６２ｂを介して、ギャップ部１４０内に注入する。このとき、もう１つの充填孔７１ａ（図示せず）及びもう１つの第２貫通孔６２ａは、例えば、ギャップ部１４０内のエアを抜く孔として使用される。ギャップ部１４０内が、溶媒１４２によって充填されることによって、ギャップ部１４０内には、第１中間部１４ａ〜第４中間部１４ｄが形成される。そして、第３実施形態では、第１中間部１４ａ〜第４中間部１４ｄは、少なくとも第１貫通部５１ａ、５１ｂ、第２貫通部５２ａ、５２ｂ、第１貫通孔６１ａ、６１ｂを通じて一体化される。図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）においては、第１貫通部５１ｂ、第２貫通部５２ｂ、及び第１貫通孔６１ｂのそれぞれが示されている。
【０１１７】
次に、図１０（ｄ）に示すように、封止部材３３ａ及び３３ｂを、第２基板２２上に形成し、充填孔７１ａ及び７１ｂのそれぞれを塞ぐ。図１０（ｄ）においては、充填孔７１ｂ及び封止部材３３ｂのそれぞれが示されている。
【０１１８】
第２実施形態に係る熱電素子１ｂは、例えば、このような製造方法によって製造することができる。
【０１１９】
（第２実施形態：第１変形例）
図１１は、第２実施形態の第１変形例に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。
図１１に示す模式断面は、図６（ｂ）に示した模式断面に相当する。
【０１２０】
図１１に示すように、第１貫通部５１ａ及び第２貫通部５２のそれぞれには、例えば、第３Ｙ方向支持部１３ｃの一部が残っていてもよい。このように、熱電素子１ｃでは、第１貫通部５１ａ及び第２貫通部５２において、第３Ｙ方向支持部１３ｃを完全に除去する必要はない。
【０１２１】
（第３実施形態）
図１２（ａ）は、第３実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図１２（ｂ）は、第３実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式平面図である。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第３実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。図１２（ａ）に示す模式断面は、図１２（ｂ）中のXIIＡ−XIIＡ線に沿う。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示す模式断面は、それぞれ図１２（ａ）中のXIIIＡ−XIIIＡ線〜XIIIＣ−XIIIＣ線に沿う。
【０１２２】
図１２（ａ）〜図１３（ｃ）に示すように、第３実施形態に係る熱電素子１ｃが、第２実施形態に係る熱電素子１ｂと異なるところは、第１引出内部配線７５と、第２引出内部配線７６とを、さらに含むことである。
【０１２３】
第１引出内部配線７５は、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれと電気的に接続されている。第１引出内部配線７５は、例えば、柱状である。第１引出内部配線７５は、例えば、第２基板２２の上面を介して、熱電素子１ｄの内から外へと露出する。第１引出内部配線７５は、露出した箇所において、第１配線１５と電気的に接続されている。第２引出内部配線７６は、第２電極部１２ａと電気的に接続されている。第２引出内部配線７６は、例えば、柱状である。第２引出内部配線７６は、例えば、第２基板２２の上面を介して、熱電素子１ｄの内から外へと露出する。第２引出内部配線７６は、露出した箇所において、第２配線１６と電気的に接続されている。
【０１２４】
第１引出内部配線７５は、例えば、第２基板２２、第３電極部１１ｂ、第４Ｙ方向支持部１３ｄ、第２電極部１２ａと同じ導電物を含む層、及び第１Ｙ方向支持部１３ａのそれぞれを貫通して、第１電極部１１ａと接する。第１引出内部配線７５は、第２電極部１２ａと同じ導電物を含む層を貫通する。この層は、第２電極部１２ａと、第２スリット８２によって電気的に絶縁されている。第２スリット８２は、例えば、エアギャップである。なお、第２スリット８２は、電気的絶縁物によって埋め込まれていてもよい。
【０１２５】
第２引出内部配線７６は、例えば、第２基板２２、第３電極部１１ｂと同じ導電物を含む層、第５Ｙ方向支持部１３ｅ、第２電極部１２ａ、及び第２Ｙ方向支持部１３ｂのそれぞれを貫通して、第１電極部１１ａと同じ導電物を含む層と接する。第２引出内部配線７６は、第３電極部１１ｂと同じ導電物を含む層を貫通する。この層は、第３電極部１１ｂと、第３スリット８３によって電気的に絶縁されている。第３スリット８３は、第２スリット８２と同様に、エアギャップであるか、もしくは電気的絶縁物が埋め込まれる。また、第２引出内部配線７６は、第１電極部１１ａと同じ導電物を含む層と接する。この層は、第１電極部１１ａと、第１スリット８１によって電気的に絶縁されている。第１スリット８１は、例えば、第２Ｙ方向支持部１３ｂによって埋め込まれている。
【０１２６】
熱電素子は、熱電素子１ｃのように、例えば、第１引出内部配線７５及び第２引出内部配線７６のそれぞれを、含んでいてもよい。このような熱電素子１ｃによれば、例えば、第１配線１５と、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｃのそれぞれとの電気的な接続、並びに第２配線１６と、第２電極部１２ａとの電気的な接続を可能とする、１つの態様が具現化される。
【０１２７】
なお、第３実施形態は、第２実施形態に基づいて説明したが、第３実施形態は、第１実施形態と組み合わせることも可能である。
【０１２８】
（第４実施形態）
図１４（ａ）は、第４実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図１４（ｂ）は、第４実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式平面図である。図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第４実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。図１４（ａ）に示す模式断面は、図１４（ｂ）中のXIVＡ−XIVＡ線に沿う。図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示す模式断面は、それぞれ図１４（ａ）中のXVＡ−XVＡ線〜XVＣ−XVＣ線に沿う。
【０１２９】
図１４（ａ）〜図１５（ｃ）に示すように、第４実施形態に係る熱電素子１ｄが、第２実施形態に係る熱電素子１ｂと異なるところは、第１引出外部配線７５ｂと、第２引出外部配線７６ｂとを、さらに含むことである。また、熱電素子１dが、第３実施形態に係る熱電素子１ｃと異なるところは、熱電素子１ｃでは、第１、第２引出内部配線７５及び７６のそれぞれが熱電素子１ｃの中にあるところ、熱電素子１ｄでは、第１、第２引出外部配線７５ｂ及び７６ｂのそれぞれが熱電素子１ｄの外にあることである。
【０１３０】
第１引出外部配線７５ｂは、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれと電気的に接続されている。第１引出外部配線７５ｂは、例えば、プレート状である。第１引出外部配線７５ｂは、例えば、熱電素子１ｄの１つの側面上に設けられ、熱電素子１ｄの外へ露出している。第１引出外部配線７５ｂは、第１配線１５と電気的に接続されている。第２引出外部配線７６ｂは、第２電極部１２ａと電気的に接続されている。第２引出外部配線７６ｂは、例えば、プレート状である。第２引出外部配線７６ｂは、例えば、熱電素子１ｄの別の側面上に設けられ、熱電素子１ｄの外へ露出している。第２引出外部配線７６ｂは、第２配線１６と電気的に接続されている。
【０１３１】
第１引出外部配線７５ｂは、例えば、１つの側面において、第２基板２２、第３電極部１１ｂ、第４Ｙ方向支持部１３ｄ、第１Ｙ方向支持部１３ａ、及び第１電極部１１ａのそれぞれと接する。第２電極部１２ａには、例えば、１つの側面に達しないように第２切欠部分８２ｂが設けられている。第１引出外部配線７５ｂは、第２切欠部分８２ｂによって第２電極部１２ａと電気的に絶縁されている。第２切欠部分８２ｂは、例えば、エアギャップである。なお、第２切欠部分８２ｂは、電気的絶縁物によって埋め込まれていてもよい。
【０１３２】
第２引出外部配線７６ｂは、例えば、別の側面において、第２基板２２、第５Ｙ方向支持部１３ｅ、第２電極部１２ａ、及び第２Ｙ方向支持部１３ｂのそれぞれと接する。第３電極部１１ｂには、例えば、別の側面に達しないように第３切欠部分８３ｂが設けられている。第１電極部１１ａにも同様に、例えば、別の側面に達しないように第１切欠部分８１ｂが設けられている。第２引出外部配線７６ｂは、第１切欠部分８１ｂ及び第３切欠部分８３ｂによって、それぞれ、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂと電気的に絶縁されている。第３切欠部分８３ｂは、例えば、エアギャップであるが、電気的絶縁物によって埋め込まれていてもよい。第１切欠部分８１ｂは、例えば、第２Ｙ方向支持部１３ｂによって埋め込まれている。
【０１３３】
熱電素子は、熱電素子１ｄのように、例えば、第１引出外部配線７５ｂ及び第２引出外部配線７６ｂのそれぞれを、含んでいてもよい。このような熱電素子１ｅによれば、例えば、第１配線１５と、第１電極部１１ａ及び第３電極部１１ｂのそれぞれとの電気的な接続、並びに第２配線１６と、第２電極部１２ａとの電気的な接続を可能とする、別の態様が具現化される。
【０１３４】
なお、第４実施形態は、第２実施形態に基づいて説明したが、第４実施形態は、第１実施形態と組み合わせることも可能である。
【０１３５】
（第５実施形態）
図１６は、第５実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図１６に示す模式断面は、図１（ａ）に示した模式断面に対応する。
【０１３６】
図１６に示すように、第５実施形態に係る熱電素子１ｅが、熱電素子１と異なるところは、第７Ｙ方向支持部１３ｇ〜第１２Ｙ方向支持部１３ｌと、第４電極部１２ｂと、第５電極部１１ｃと、第５中間部１４ｅ〜第８中間部１４ｈと、を含むことである。そして、第１配線１５は、第１電極部１１ａ、第３電極部１１ｂ、及び第５電極部１１ｃのそれぞれと、電気的に接続されている。第２配線１６は、第２電極部１２ａ及び第４電極部１２ｂのそれぞれと、電気的に接続されている。
【０１３７】
第７Ｙ方向支持部１３ｇは、第３電極部１１ｂと、第４電極部１２ｂとの間に設けられている。第８Ｙ方向支持部１３ｈは、第３電極部１１ｂと第４電極部１２ｂとの間に、第７Ｙ方向支持部１３ｇと第２方向Ｘに離間して設けられている。第９Ｙ方向支持部１３ｉは、第３電極部１１ｂと第４電極部１２ｂとの間に、第７Ｙ方向支持部１３ｇ及び第８Ｙ方向支持部１３ｈのそれぞれと第２方向Ｘに離間して設けられている。第７Ｙ方向支持部１３ｇ〜第９Ｙ方向支持部１３ｈのそれぞれは、例えば、絶縁性である。第７Ｙ方向支持部１３ｇ〜第９Ｙ方向支持部１３ｈのそれぞれは、第３電極部１１ｂ及び第４電極部１２ｂのそれぞれと面−面接触する。
【０１３８】
第１０Ｙ方向支持部１３ｊは、第４電極部１２ｂと、第５電極部１１ｃとの間に設けられている。第１１Ｙ方向支持部１３ｋは、第４電極部１２ｂと第５電極部１１ｃとの間に、第１０Ｙ方向支持部１３ｊと第２方向Ｘに離間して設けられている。第１２Ｙ方向支持部１３ｌは、第４電極部１２ｂと第５電極部１１ｃとの間に、第１０Ｙ方向支持部１３ｊ及び第１１Ｙ方向支持部１３ｋのそれぞれと第２方向Ｘに離間して設けられている。第１０Ｙ方向支持部１３ｊ〜第１２Ｙ方向支持部１３ｌのそれぞれは、例えば、絶縁性である。第１０Ｙ方向支持部１３ｊ〜第１２Ｙ方向支持部１３ｌのそれぞれは、第４電極部１２ｂ及び第５電極部１１ｂのそれぞれと面−面接触する。
【０１３９】
第５中間部１４ｅは、第２方向Ｘにおいて、第３電極部１１ｂと第４電極部１２ｂとの間に、第７Ｙ方向支持部１３ｇと第９Ｙ方向支持部１３ｉとに挟まれて設けられている。第６中間部１４ｆは、第２方向Ｘにおいて、第３電極部１１ｂと第４電極部１２ｂとの間に、第８Ｙ方向支持部１３ｈと第９Ｙ方向支持部１３ｉとに挟まれて設けられている。第７中間部１４ｇは、第２方向Ｘにおいて、第４電極部１２ｂと第５電極部１１ｃとの間に、第１０Ｙ方向支持部１３ｊと第１２Ｙ方向支持部１３ｌとに挟まれて設けられている。第８中間部１４ｈは、第２方向Ｘにおいて、第４電極部１２ｂと第５電極部１１ｃとの間に、第１１Ｙ方向支持部１３ｋと第１２Ｙ方向支持部１３ｌとに挟まれて設けられている。
【０１４０】
熱電素子は、熱電素子１ｅのように、４層以上の電極部、及び３層以上の中間部のそれぞれを第１方向Ｚにスタックさせることも可能である。このような熱電素子１ｆによれば、単位平面面積当たりの発電量を、さらに向上させることができる。
【０１４１】
なお、第５実施形態は、第２実施形態〜第４実施形態のそれぞれと組み合わせることも可能である。
【０１４２】
（第６実施形態）
図１７（ａ）は、第６実施形態に係る熱電素子を備えた発電装置の一例を示す模式断面図である。図１７（ｂ）は、第６実施形態に係る熱電素子の一例を示す模式断面図である。図１７（ａ）に示す模式断面は、図１７（ｂ）中のXVIIＡ−XVIIＡ線に沿う。図１７（ｂ）に示す模式断面は、図１７（ａ）中のXVIIＢ−XVIIＢ線に沿う。
【０１４３】
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、第６実施形態に係る熱電素子１ｆが、熱電素子１と異なるところは、第３Ｙ方向支持部１３ｃ及び第６Ｙ方向支持部１３ｆに代えて、第１３Ｙ方向支持部１３ｃａと、第１４Ｙ方向支持部１３ｃｂと、第１５Ｙ方向支持部１３ｆａと、第１６Ｙ方向支持部１３ｆｂと、を含むことである。第１３Ｙ方向支持部１３ｃａ及び第１４Ｙ方向支持部１３ｃｂのそれぞれは、第１電極部１１ａ及び第２電極部１２ａのそれぞれと面-面接触する。第１５Ｙ方向支持部１３ｆａ及び第１６Ｙ方向支持部１３ｆｂのそれぞれは、第２電極部１２ａ及び第３電極部１１ｂａのそれぞれと面-面接触する。さらに、熱電素子１ｇは、第９中間部１４ｉと、第１０中間部１４ｊと、を含む。第９中間部１４ｉは、第２方向Ｘにおいて、第１電極部１１ａと第２電極部１２ａとの間に、第１３Ｙ方向支持部１３ｃａと第１４Ｙ方向支持部１３ｃｂとに挟まれて設けられている。第１０中間部１４ｊは、第２方向Ｘにおいて、第２電極部１２ａと第３電極部１１ｂとの間に、第１５Ｙ方向支持部１３ｆａと第１６Ｙ方向支持部１３ｆｂとに挟まれて設けられている。
【０１４４】
熱電素子１ｇは、第３Ｙ方向支持部１３ｃが、第１３Ｙ方向支持部１３ｃａ及び第１４Ｙ方向支持部１３ｃｂの２つとなり、第６Ｙ方向支持部１３ｆが、第１５Ｙ方向支持部１３ｆａ及び第１６Ｙ方向支持部１３ｆｂの２つとなった例である。このように、第３Ｙ方向支持部１３ｃ及び第６Ｙ方向支持部１３ｆのそれぞれは、２つ以上設けることも可能である。
【０１４５】
なお、第６実施形態は、第２実施形態〜第５実施形態のそれぞれと組み合わせることも可能である。
【０１４６】
（第７実施形態）
＜電子機器＞
実施形態のそれぞれにおいて説明した熱電素子及び発電装置は、例えば電子機器に搭載することが可能である。以下、電子機器の実施形態のいくつかを説明する。
【０１４７】
図１８（ａ）〜図１８（ｄ）は、熱電素子を備えた電子機器の例を示す模式ブロック図である。図１８（ｅ）〜図１８（ｈ）は、熱電素子を含む発電装置を備えた電子機器の例を示す模式ブロック図である。
【０１４８】
図１８（ａ）に示すように、電子機器（エレクトリックプロダクト）５００は、電子部品（エレクトロニックコンポーネント）５０１と、主電源５０２と、補助電源５０３と、を備えている。電子機器５００及び電子部品５０１のそれぞれは、電気的な機器(エレクトリカルデバイス)である。
【０１４９】
電子部品５０１は、主電源５０２を電源に用いて駆動される。電子部品５０１の例としては、例えば、ＣＰＵ、モーター、センサ端末、及び照明等を挙げることができる。電子部品５０１が、例えばＣＰＵである場合、電子機器５００には、内蔵されたマスター（ＣＰＵ）によって制御可能な電子機器が含まれる。電子部品５０１が、例えば、モーター、センサ端末、及び照明等の少なくとも１つを含む場合、電子機器５００には、外部にあるマスター、あるいは人によって制御可能な電子機器が含まれる。
【０１５０】
主電源５０２は、例えば電池である。電池には、充電可能な電池も含まれる。主電源５０２のプラス端子（＋）は、電子部品５０１のＶｃｃ端子（Ｖｃｃ）と電気的に接続される。主電源５０２のマイナス端子（−）は、電子部品５０１のＧＮＤ端子（ＧＮＤ）と電気的に接続される。
【０１５１】
補助電源５０３は、熱電素子である。熱電素子は、実施形態のそれぞれにおいて説明した熱電素子１〜１ｄの少なくとも１つを含む。以下、熱電素子１〜１ｄを総称して、熱電素子１という。熱電素子１のアノード（例えば第１電極部１１）は、電子部品５０１のＧＮＤ端子（ＧＮＤ）、又は主電源５０２のマイナス端子（−）、又はＧＮＤ端子（ＧＮＤ）とマイナス端子（−）とを接続する配線と、電気的に接続される。熱電素子１のカソード（例えば第２電極部１２）は、電子部品５０１のＶｃｃ端子（Ｖｃｃ）、又は主電源５０２のプラス端子（＋）、又はＶｃｃ端子（Ｖｃｃ）とプラス端子（＋）とを接続する配線と、電気的に接続される。電子機器５００において、補助電源５０３は、例えば主電源５０２と併用され、主電源５０２をアシストするための電源や、主電源５０２の容量が切れた場合、主電源５０２をバックアップするための電源として使うことができる。主電源５０２が充電可能な電池である場合には、補助電源５０３は、さらに、電池を充電するための電源としても使うことができる。
【０１５２】
図１８（ｂ）に示すように、主電源５０２は、熱電素子１とされてもよい。熱電素子１のアノードは、電子部品５０１のＧＮＤ端子（ＧＮＤ）と電気的に接続される。熱電素子１のカソードは、電子部品５０１のＶｃｃ端子（Ｖｃｃ）と電気的に接続される。図１８（ｂ）に示す電子機器５００は、主電源５０２として使用される熱電素子１と、熱電素子１を用いて駆動されることが可能な電子部品５０１と、を備えている。熱電素子１は、独立した電源（例えばオフグリッド電源）である。このため、電子機器５００は、例えば自立型（スタンドアローン型）にできる。しかも、熱電素子１は、環境発電型（エナジーハーベスト型）である。図１８（ｂ）に示す電子機器５００は、電池の交換が不要である。
【０１５３】
図１８（ｃ）に示すように、電子部品５０１が熱電素子１を備えていてもよい。熱電素子１のアノードは、例えば、回路基板（図示は省略する）のＧＮＤ配線と電気的に接続される。熱電素子１のカソードは、例えば、回路基板（図示は省略する）のＶｃｃ配線と電気的に接続される。この場合、熱電素子１は、電子部品５０１の、例えば補助電源５０３として使うことができる。
【０１５４】
図１８（ｄ）に示すように、電子部品５０１が熱電素子１を備えている場合、熱電素子１は、電子部品５０１の、例えば主電源５０２として使うことができる。
【０１５５】
図１８（ｅ）〜図１８（ｈ）のそれぞれに示すように、電子機器５００は、発電装置１００を備えていてもよい。発電装置１００は、電気エネルギーの源として熱電素子１を含む。
【０１５６】
図１８（ｄ）に示した実施形態は、電子部品５０１が主電源５０２として使用される熱電素子１を備えている。同様に、図１８（ｈ）に示した実施形態は、電子部品５０１が主電源として使用される発電装置１００を備えている。これらの実施形態では、電子部品５０１が、独立した電源を持つ。このため、電子部品５０１を、例えば自立型とすることができる。自立型の電子部品５０１は、例えば、複数の電子部品を含み、かつ、少なくとも１つの電子部品が別の電子部品と離れているような電子機器に有効に用いることができる。そのような電子機器５００の例は、センサである。センサは、センサ端末（スレーブ）と、センサ端末から離れたコントローラ（マスター）と、を備えている。センサ端末及びコントローラのそれぞれは、電子部品５０１である。センサ端末が、熱電素子１又は発電装置１００を備えていれば、自立型のセンサ端末となり、有線での電力供給の必要がない。熱電素子１又は発電装置１００は環境発電型であるので、電池の交換も不要である。センサ端末は、電子機器５００の１つと見なすこともできる。電子機器５００と見なされるセンサ端末には、センサのセンサ端末に加えて、例えば、ＩｏＴワイヤレスタグ等が、さらに含まれる。
【０１５７】
図１８（ａ）〜図１８（ｈ）のそれぞれに示した実施形態において共通することは、電子機器５００は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電素子１と、熱電素子１を電源に用いて駆動されることが可能な電子部品５０１と、を含むことである。
【０１５８】
電子機器５００は、独立した電源を備えた自律型（オートノマス型）であってもよい。自律型の電子機器の例は、例えばロボット等を挙げることができる。さらに、熱電素子１又は発電装置１００を備えた電子部品５０１は、独立した電源を備えた自律型であってもよい。自律型の電子部品の例は、例えば可動センサ端末等を挙げることができる。
【０１５９】
以上、この発明の実施形態のいくつかを説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、これらの実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。また、この発明は、上記いくつかの実施形態の他、様々な新規な形態で実施することができる。したがって、上記いくつかの実施形態のそれぞれは、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更が可能である。このような新規な形態や変形は、この発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明、及び特許請求の範囲に記載された発明の均等物の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１６０】
１、１ｂ〜１ｇ：熱電素子
１１ａ〜１１ｃ：第１、第３、第５電極部
１２ａ、１２ｂ：第２、第４電極部
１３ａ〜１３ｌ：第１Ｙ方向支持部〜第１２Ｙ方向支持部
１３ｃａ：第１３Ｙ方向支持部
１３ｃｂ：第１４Ｙ方向支持部
１３ｆａ：第１５Ｙ方向支持部
１３ｆｂ：第１６Ｙ方向支持部
１３０ａ、１３０ｂ：第１絶縁物層、第２絶縁物層
１３１〜１３４：第１Ｘ方向支持部〜第４Ｘ方向支持部
１４ａ〜１４ｊ：第１中間部〜第１０中間部
１４０：ギャップ部
１４１：ナノ粒子
１４１ａ：絶縁膜
１４２：溶媒
１５、１６：第１配線、第２配線
２０ａ、２０ｂ：第１梯子型枠体、第２梯子型枠体
２１、２２：第１基板、第２基板
３３ａ、３３ｂ：封止部材
５１ａ、５１ｂ：第１貫通部
５２ａ、５２ｂ：第２貫通部
６１ａ、６１ｂ：第１貫通孔
６２ａ、６２ｂ：第２貫通孔
７１ａ、７１ｂ：充填孔
７５、７６：第１引出内部配線、第２引出内部配線
７５ｂ、７６ｂ：第１引出外部配線、第２引出外部配線
８１〜８３：第１スリット〜第３スリット
８１ｂ〜８３ｂ：第１切欠部分〜第３切欠部分
１００：発電装置、
１０１、１０２：第１外部端子、第２外部端子
１１１、１１２：第１外部配線、第２外部配線
５００：電子機器
５０１：電子部品
５０２：主電源
５０３：補助電源
Ａ：アノード電極
Ｋ：カソード電極
ＳＣ：面−面接触した箇所
Ｇ：電極間ギャップ
Ｒ：負荷
Ｘ：第２方向
Ｙ：第３方向
Ｚ：第１方向
Ｖｃｃ：Ｖｃｃ端子
ＧＮＤ：ＧＮＤ端子
＋：プラス端子
−：マイナス端子
ｅ：電子
【図１】
2020064946.tif 000003
【図２】
2020064946.tif 000004
【図３】
2020064946.tif 000005
【図４】
2020064946.tif 000006
【図５】
2020064946.tif 000007
【図６】
2020064946.tif 000008
【図７】
2020064946.tif 000009
【図８】
2020064946.tif 000010
【図９】
2020064946.tif 000011
【図１０】
2020064946.tif 000012
【図１１】
2020064946.tif 000013
【図１２】
2020064946.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2020064946.tif 000016
【図１５】
2020064946.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2020064946.tif 000019
【図１８】
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