(57)【要約】【課題】内部抵抗が低く、出力が大きく、かつ柔軟性が高い熱電変換素子を提供する。【解決手段】本発明に係る熱電変換素子１は、シート状の複数の熱電変換材料２と、第１の導電接続部３と、第２の導電接続部４とを備え、複数の熱電変換材料２は、互いに接するように直接積層された状態であるか、又は、複数の熱電変換材料２は、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態であり、第１の導電接続部３は、複数の熱電変換材料２を導電接続しており、第２の導電接続部４は、第１の導電接続部３と離れた位置において、複数の熱電変換材料２を導電接続している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の複数の熱電変換材料と、
第１の導電接続部と、
第２の導電接続部とを備え、
前記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された状態であるか、又は、前記複数の熱電変換材料は、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態であり、
前記第１の導電接続部は、前記複数の熱電変換材料を導電接続しており、
前記第２の導電接続部は、前記第１の導電接続部と離れた位置において、前記複数の熱電変換材料を導電接続している、熱電変換素子。
【請求項２】
前記第１の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部を導電接続しており、
前記第２の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部を導電接続している、請求項１に記載の熱電変換素子。
【請求項３】
前記第１の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部の側面上に配置されており、かつ前記第２の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部の側面上に配置されているか、又は、
前記第１の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部において、前記複数の熱電変換材料の間に配置されており、かつ前記第２の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部において、前記複数の熱電変換材料の間に配置されている、請求項２に記載の熱電変換素子。
【請求項４】
前記第１の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部において、前記複数の熱電変換材料の間に配置されており、
前記第２の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部において、前記複数の熱電変換材料の間に配置されている、請求項３に記載の熱電変換素子。
【請求項５】
前記熱電変換材料を少なくとも３つ有し、
前記第１の導電接続部を少なくとも２つ有し、
前記第２の導電接続部を少なくとも２つ有し、
前記第１の導電接続部が前記複数の熱電変換材料を導電接続している部分において、前記熱電変換材料と、前記第１の導電接続部と、前記熱電変換材料と、前記第１の導電接続部と、前記熱電変換材料とが、この順で積層されており、
前記第２の導電接続部が前記複数の熱電変換材料を導電接続している部分において、前記熱電変換材料と、前記第２の導電接続部と、前記熱電変換材料と、前記第２の導電接続部と、前記熱電変換材料とが、この順で積層されている、請求項４に記載の熱電変換素子。
【請求項６】
前記複数の熱電変換材料の厚みがそれぞれ、１００μｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
【請求項７】
前記複数の熱電変換材料の厚みがそれぞれ、５０μｍ以下である、請求項６に記載の熱電変換素子。
【請求項８】
前記複数の熱電変換材料がカーボンナノチューブを含む、請求項１〜７に記載の熱電変換素子。
【請求項９】
前記第１の導電接続部及び前記第２の導電接続部の材料がそれぞれ、銀ペーストである、請求項１〜８に記載の熱電変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電変換素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー問題への取り組みが活発化しており、熱エネルギーの回収技術への期待が高まっている。熱は、体温、太陽熱、エンジン及び工業排熱など様々な場面から回収することができ、最も一般的なエネルギー源である。また、エネルギー効率の高い低炭素社会を実現するために、熱エネルギーの回収技術の必要性は増大している。
【０００３】
熱エネルギーの回収技術としては、ゼーベック効果（又はペルチェ効果）に基づく熱電変換デバイスが、温度差発電、熱センサ及び冷却などの様々な場面で既に活用されている。熱電変換デバイスは、例えば、ｐ型半導体とｎ型半導体との組み合わせである熱電対が多数直列に接続されたモジュール構造を有する。このような熱電変換デバイスは、可動部がないことから騒音及び振動が無く、スケール効果が無く、小さな温度差でも発電でき、様々な機器及び環境に組み込めるという多くの利点を有する。
【０００４】
上記のような熱電変換デバイスの一例が、下記の特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の熱電変換デバイスは、複数の熱電変換材料を有する。熱電変換材料は、カーボンナノチューブ及びドーパントを含む。ドーパントをカーボンナノチューブの凝集体の内部にも吸着させることにより、ドーパントとカーボンナノチューブとの接触抵抗が低くなる。複数の熱電変換材料は、電極を介して電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２３０９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱電変換素子の出力は、熱電変換材料の内部抵抗を低くするほど大きくなる傾向がある。熱電変換材料の厚みを厚くし、断面積を大きくすることにより内部抵抗は低くなるが、その一方で、柔軟性が損なわれる。このように、従来の熱電変換素子では、内部抵抗を低くし、出力を高めることと、柔軟性を高めることとの両立は困難である。
【０００７】
本発明は、内部抵抗を低くすることができ、出力を大きくすることができ、かつ柔軟性を高めることができる熱電変換素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の広い局面によれば、シート状の複数の熱電変換材料と、第１の導電接続部と、第２の導電接続部とを備え、前記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された状態であるか、又は、前記複数の熱電変換材料は、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態であり、前記第１の導電接続部は、前記複数の熱電変換材料を導電接続しており、前記第２の導電接続部は、前記第１の導電接続部と離れた位置において、前記複数の熱電変換材料を導電接続している、熱電変換素子が提供される。
【０００９】
本発明に係る熱電変換素子のある特定の局面では、前記第１の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部を導電接続しており、前記第２の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部を導電接続している。
【００１０】
本発明に係る熱電変換素子のある特定の局面では、前記第１の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部の側面上に配置されており、かつ前記第２の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部の側面上に配置されているか、又は、前記第１の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部において、前記複数の熱電変換材料の間に配置されており、かつ前記第２の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部において、前記複数の熱電変換材料の間に配置されている。
【００１１】
本発明に係る熱電変換素子のある特定の局面では、前記第１の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部において、前記複数の熱電変換材料の間に配置されており、前記第２の導電接続部が、前記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部において、前記複数の熱電変換材料の間に配置されている。
【００１２】
本発明に係る熱電変換素子のある特定の局面では、前記熱電変換材料を少なくとも３つ有し、前記第１の導電接続部を少なくとも２つ有し、前記第２の導電接続部を少なくとも２つ有し、前記第１の導電接続部が前記複数の熱電変換材料を導電接続している部分において、前記熱電変換材料と、前記第１の導電接続部と、前記熱電変換材料と、前記第１の導電接続部と、前記熱電変換材料とが、この順で積層されており、前記第２の導電接続部が前記複数の熱電変換材料を導電接続している部分において、前記熱電変換材料と、前記第２の導電接続部と、前記熱電変換材料と、前記第２の導電接続部と、前記熱電変換材料とが、この順で積層されている。
【００１３】
本発明に係る熱電変換素子のある特定の局面では、前記複数の熱電変換材料の厚みがそれぞれ、１００μｍ以下である。
【００１４】
本発明に係る熱電変換素子のある特定の局面では、前記複数の熱電変換材料の厚みがそれぞれ、５０μｍ以下である。
【００１５】
本発明に係る熱電変換素子のある特定の局面では、前記複数の熱電変換材料がカーボンナノチューブを含む。
【００１６】
本発明に係る熱電変換素子のある特定の局面では、前記第１の導電接続部及び前記第２の導電接続部の材料がそれぞれ、銀ペーストである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る熱電変換素子は、シート状の複数の熱電変換材料と、第１の導電接続部と、第２の導電接続部とを備え、上記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された状態であるか、又は、上記複数の熱電変換材料は、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態であり、上記第１の導電接続部は、上記複数の熱電変換材料を導電接続しており、上記第２の導電接続部は、上記第１の導電接続部と離れた位置において、上記複数の熱電変換材料を導電接続しているので、内部抵抗を低くすることができ、出力を大きくすることができ、かつ柔軟性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る熱電変換素子の正面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る熱電変換素子の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
本発明に係る熱電変換素子は、シート状の複数の熱電変換材料と、第１の導電接続部と、第２の導電接続部とを備える。上記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された状態であるか、又は、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態である。上記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された状態に限られない。上記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された状態であってもよく、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態であってもよい。上記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された部分を有していてもよく、互いに接しないように間隔を隔てて積層された部分を有していてもよい。上記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された部分と、互いに接しないように間隔を隔てて積層された部分とを有していてもよい。上記複数の熱電変換材料は、互いに接するように直接積層された部分のみを有していてもよく、互いに接しないように間隔を隔てて積層された部分のみを有していてもよい。上記第１の導電接続部は、上記複数の熱電変換材料を導電接続している。上記第２の導電接続部は、上記第１の導電接続部と離れた位置において、上記複数の熱電変換材料を導電接続している。
【００２１】
本発明に係る熱電変換素子では、各上記熱電変換材料はシート状であり、厚みを薄くすることができるので、柔軟性を高くすることができる。上記複数の熱電変換材料は表面に、一般的に凹凸を有する。そのため、上記複数の熱電変換材料が互いに接するように直接積層された状態の場合においても、上記複数の熱電変換材料の表面全面同士が密着した状態とはなり難い。よって、熱電変換材料が一体で形成されている熱電変換素子よりも、シート状の複数の熱電変換素子が積層された熱電変換素子の方が、柔軟性を高めることができる。さらに、本発明に係る熱電変換素子では、熱電変換素子における複数の熱電変換材料の全体としての厚みを厚くすることができるので、熱電変換素子の内部抵抗を低くすることができ、出力を高めることができる。
【００２２】
上記複数の熱電変換材料が互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態の場合には、柔軟性をより一層高めることができる。
【００２３】
上記熱電変換素子の出力を効果的に高める観点からは、上記第１の導電接続部が、上記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部を導電接続しており、上記第２の導電接続部が、上記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部を導電接続していることが好ましい。この場合には、上記熱電変換素子の両端部の温度差を効果的に大きくすることができるので、出力を効果的に高めることができる。
【００２４】
上記熱電変換素子の出力を効果的に高める観点からは、上記第１の導電接続部が、上記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部の側面上に配置されており、かつ上記第２の導電接続部が、上記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部の側面上に配置されていることが好ましい。この場合には、温度差を効果的に大きくすることができ、出力を効果的に高めることができる。
【００２５】
上記熱電変換素子の内部抵抗をより一層低くする観点からは、上記第１の導電接続部が、上記複数の熱電変換材料の両端部のうちの一方の端部において、上記複数の熱電変換材料の間に配置されており、かつ上記第２の導電接続部が、上記複数の熱電変換材料の両端部のうちの他方の端部において、上記複数の熱電変換材料の間に配置されていることが好ましい。この場合には、上記複数の熱電変換材料が上記第１の導電接続部により導電接続されている部分の面積を大きくすることができ、かつ上記複数の熱電変換材料が上記第２の導電接続部により導電接続されている部分の面積を大きくすることができる。熱電変換素子の内部抵抗をより一層小さくすることができ、出力をより一層に高めることができる。
【００２６】
上記第１，第２の導電接続部が上記複数の熱電変換材料の間に配置されている場合において、上記複数の熱電変換材料が、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態であることがより好ましい。この場合には、出力をより一層高めることができ、かつ柔軟性をより一層高めることができる。なお、上記第１，第２の導電接続部が上記複数の熱電変換材料の間に配置されている場合において、上記複数の熱電変換材料が互いに接していてもよい。
【００２７】
上記熱電変換素子の出力を効果的に高める観点からは、上記熱電変換材料を３つ以上有することが好ましい。上記複数の熱電変換材料が導電接続されている部分の面積を大きくすることができ、内部抵抗を低くすることができるので、上記第１の導電接続部を少なくとも２つ有し、上記第２の導電接続部を少なくとも２つ有することが好ましい。上記第１の導電接続部が上記複数の熱電変換材料を導電接続している部分において、上記熱電変換材料と、上記第１の導電接続部と、上記熱電変換材料と、上記第１の導電接続部と、上記熱電変換材料とが、この順で積層されていることが好ましい。同様に、上記第２の導電接続部が上記複数の熱電変換材料を導電接続している部分において、上記熱電変換材料と、上記第２の導電接続部と、上記熱電変換材料と、上記第２の導電接続部と、上記熱電変換材料とが、この順で積層されていることが好ましい。
【００２８】
上記熱電変換素子の柔軟性を効果的に高める観点からは、上記複数の熱電変換材料の厚みがそれぞれ、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００２９】
上記熱電変換素子を破損し難くする観点からは、上記複数の熱電変換材料の厚みがそれぞれ、１μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましい。
【００３０】
上記熱電変換素子の内部抵抗を効果的に低くする観点からは、上記第１の導電接続部及び上記第２の導電接続部の材料がそれぞれ、銀ペーストであることが好ましい。なお、上記第１の導電接続部及び上記第２の導電接続部の材料は、銀ペーストには限定されず、例えば、銀以外の金属ペーストや導電性を有する接着剤等、他の適宜の導電性接合剤であってもよい。
【００３１】
上記第１の導電接続部及び上記第２の導電接続部の材料は、例えば、それぞれ金属箔であってもよい。このとき、上記第１の導電接続部及び上記第２の導電接続部の材料である金属箔の表面は粗面処理されていることが好ましい。この場合には、上記熱電変換材料同士の間に上記金属箔を挟み、加圧することにより、上記熱電変換材料を上記金属箔を介して容易に圧着することができるので、生産性を高めることができる。
【００３２】
上記熱電変換素子の出力を効果的に高める観点からは、上記熱電変換材料がカーボンナノチューブを含むことが好ましい。上記熱電変換材料は、例えば、カーボンナノチューブを含む不織布状の熱電変換材料であってもよい。
【００３３】
上記熱電変換材料がカーボンナノチューブを含む場合において、導電性を効果的に高める観点からは、上記熱電変換材料１００重量％中において、カーボンナノチューブの含有量は好ましくは７０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上、更に好ましくは９０重量％以上、好ましくは１００重量％以下である。
【００３４】
カーボンナノチューブを含むシート状の熱電変換材料は、例えば、カーボンナノチューブが分散された液体をろ過することにより得られた堆積物を乾燥させることにより作製することができる。導電性を高くするために熱電変換材料の厚みを厚くする場合、上記堆積物の厚みが厚くなり、上記ろ過の効率が低くなるので、生産性が低くなる傾向がある。また、カーボンナノチューブを含む熱電変換材料の厚みを厚くしたとしても、導電性が低くなる場合がある。これは、熱電変換材料の厚みが厚くなるほど、カーボンナノチューブの配向の制御が困難になること等に起因すると考えられる。
【００３５】
これに対して、本発明の上記熱電変換素子においては、上記複数の熱電変換材料が積層されている。各上記熱電変換材料の厚みを薄くすることができるので、生産効率を高めることができる。加えて、上記熱電変換素子の内部抵抗をより確実に低くすることができ、出力をより確実に高くすることができる。
【００３６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る熱電変換素子の正面図である。
【００３８】
なお、実施形態において参照する図面は、模式的に記載されており、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。具体的な物体の寸法の比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００３９】
図１に示す熱電変換素子１は、シート状の複数の熱電変換材料２と、複数の第１の導電接続部３と、複数の第２の導電接続部４とを備える。
【００４０】
複数の第１の導電接続部３は、複数の熱電変換材料２の両端部のうちの一方の端部に配置されている。複数の第２の導電接続部４は、複数の熱電変換材料２の両端部のうちの他方の端部に配置されている。具体的には、第１の導電接続部３は、複数の熱電変換材料２の両端部のうちの一方の端部において、複数の熱電変換材料２の間に配置されている。第２の導電接続部４は、複数の熱電変換材料２の両端部のうちの他方の端部において、複数の熱電変換材料２の間に配置されている。第１の導電接続部３が複数の熱電変換材料２を導電接続している部分において、熱電変換材料２と、第１の導電接続部３と、熱電変換材料２と、第１の導電接続部３と、熱電変換材料２とが、この順で積層されている。同様に、第２の導電接続部４が複数の熱電変換材料２を導電接続している部分において、熱電変換材料２と、第２の導電接続部４と、熱電変換材料２と、第２の導電接続部４と、熱電変換材料２とが、この順で積層されている。複数の熱電変換材料２は、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態である。
【００４１】
本実施形態では、熱電変換材料２はカーボンナノチューブを含む。また、本実施形態では、第１の導電接続部３及び第２の導電接続部４の材料は銀ペーストである。
【００４２】
各熱電変換材料２の厚みを薄くすることができ、かつ複数の熱電変換材料２の全体としての厚みを厚くすることができるので、熱電変換素子１の内部抵抗を低くすることができ、出力を大きくすることができ、かつ柔軟性を高めることができる。
【００４３】
なお、熱電変換材料は、第１，第２の導電接続部に導電接続されている部分以外の部分において、他の熱電変換材料に接していてもよい。本実施形態のように、複数の熱電変換材料２は、互いに接しないように間隔を隔てて積層された状態であることが好ましい。この場合には、柔軟性をより一層高めることができる。
【００４４】
本実施形態では、熱電変換素子１において３つの熱電変換材料２が積層されている。熱電変換素子１は、第１の導電接続部３を２つ有し、第２の導電接続部４を２つ有する。なお、熱電変換素子においては、４つ以上の熱電変換材料が積層されていてもよい。熱電変換素子は、第１の導電接続部を３つ以上有し、第２の導電接続部を３つ以上有していてもよい。
【００４５】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る熱電変換素子の正面図である。
【００４６】
図２に示す熱電変換素子１１は、シート状の複数の熱電変換材料２と、第１の導電接続部１３と、第２の導電接続部１４とを備える。熱電変換材料２は、互いに接するように直接積層された状態である。
【００４７】
熱電変換材料２は、対向し合う主面２ａ，２ｂを有し、両端部において側面２ｃ，２ｄを有する。第１の導電接続部１３は、複数の熱電変換材料２の両端部のうちの一方の端部の側面２ｃ上に配置されている。第２の導電接続部１４は、複数の熱電変換材料２の両端部のうちの他方の端部の側面２ｄ上に配置されている。本実施形態では、第１の導電接続部１３は、側面２ｃから、厚み方向における最も外側の２つの熱電変換材料２のうちの一方の熱電変換材料２の主面２ａ及び最も外側の２つの熱電変換材料２のうちの他方の熱電変換材料２の主面２ｂに延びている。第２の導電接続部１４も、側面２ｄから、厚み方向における最も外側の２つの熱電変換材料２のうちの一方の熱電変換材料２の主面２ａ及び最も外側の２つの熱電変換材料２のうちの他方の熱電変換材料２の主面２ｂに延びている。熱電変換素子１１を安定的に加熱することができ、かつ放熱性を高めることができる。
【００４８】
なお、第１の導電接続部及び第２の導電接続部は、熱電変換部材の主面に至っていなくてもよい。
【００４９】
各熱電変換材料２の厚みを薄くすることができ、かつ複数の熱電変換材料２の全体としての厚みを厚くすることができるので、熱電変換素子１１の内部抵抗を低くすることができ、出力を大きくすることができ、かつ柔軟性を高めることができる。
【００５０】
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。なお、各実施例及び比較例においては、熱電変換材料として、ＣＮＴ不織布を用いた。
【００５１】
（実施例１）
（ＣＮＴ分散液の作製）
単層カーボンナノチューブ（ＯＣＳｉＡｌ社製）２５０ｍｇをｏ−ジクロロベンゼン１Ｌに加え、超音波分散装置を用いて分散液を作製した。
【００５２】
（ＣＮＴ不織布の作製）
有効ろ過面積１１３平方センチの加圧ろ過装置を用いて、ＣＮＴ分散液１Ｌを約１０分間ろ過し、面内５点測定の平均厚み４７μｍのＣＮＴ不織布を得た。このとき、穴径０．２μｍのメンブレンフィルターを使用した。次に、同様の操作で面内５点測定の平均厚み４６μｍのＣＮＴ不織布を得た。
【００５３】
（ＣＮＴ不織布のｎ型化）
１８−クラウン−６−エーテル及び水酸化カリウムのそれぞれの濃度が０．１Ｍとなるように調整したメタノール溶液にＣＮＴ不織布シートを４８時間浸漬した後取出し、常温にて乾燥し、ｎ型のＣＮＴ不織布を得た。
【００５４】
（熱電変換デバイスの作製）
ｎ型のＣＮＴ不織布と、ｎ型化していないｐ型のＣＮＴ不織布とのそれぞれからから３ｍｍ×６ｍｍの短冊を切り出した。個々のｐ型及びｎ型のＣＮＴ不織布短冊２枚を積層させ、銀ペーストにより長手方向の両端部で電気的に接続した。なお、熱電変換デバイスの温度差を発生させる区間（ＣＮＴ不織布短冊の長手方向の両端の距離）は２ｍｍとした。これにより、面内で温度差を取るｐｎ対が２０対であるπ型の熱電変換デバイスを作製した。
【００５５】
（実施例２）
ｐ型及びｎ型のＣＮＴ不織布短冊を３枚積層したこと以外は実施例１と同様にして熱電変換デバイスを作製した。
【００５６】
（実施例３）
ｐ型及びｎ型のＣＮＴ不織布短冊を４枚積層したこと以外は実施例１と同様にして発電
デバイスを作製した。
【００５７】
（比較例１）
（ＣＮＴ分散液の作製）
単層カーボンナノチューブ（ＯＣＳｉＡｌ社製）５００ｍｇをｏ−ジクロロベンゼン１Ｌに加え、超音波分散装置を用いて分散液を作製した。
【００５８】
（ＣＮＴ不織布の作製）
ろ過の時間を約４０分間とした以外は、実施例１と同様にして、面内５点の平均厚み９３μｍのＣＮＴ不織布を得た。次に、同様の操作で面内５点の平均厚み９５μｍのＣＮＴ不織布を得た。
【００５９】
（ＣＮＴ不織布のｎ型化）
実施例１と同様にしてｎ型のＣＮＴ不織布を得た。
【００６０】
（熱電変換デバイスの作製）
上記のように作製したＣＮＴ不織布を用いて、ｐ型、ｎ型とも短冊１枚のみとし、積層しなかったこと以外は実施例１と同様にして熱電変換デバイスを作製した。
【００６１】
（比較例２）
（ＣＮＴ分散液の作製）
単層カーボンナノチューブ（ＯＣＳｉＡｌ社製）７５０ｍｇをｏ−ジクロロベンゼン１Ｌに加え、超音波分散装置を用いて分散液を作製した。
【００６２】
（ＣＮＴ不織布の作製）
ろ過の時間を約４時間とした以外は、実施例１と同様にして、面内５点の平均厚み１３８μｍのＣＮＴ不織布を得た。次に、同様の操作で面内５点の平均厚み１４０μｍのＣＮＴ不織布を得た。
【００６３】
（ＣＮＴ不織布のｎ型化）
実施例１と同様にしてｎ型のＣＮＴ不織布を得た。
【００６４】
（熱電変換デバイスの作製）
上記のように作製したＣＮＴ不織布を用いて、ｐ型、ｎ型とも短冊１枚のみとし、積層しなかったこと以外は実施例１と同様にして熱電変換デバイスを作製した。
【００６５】
（比較例３）
（ＣＮＴ分散液の作製）
単層カーボンナノチューブ（ＯＣＳｉＡｌ社製）１０００ｍｇをｏ−ジクロロベンゼン１Ｌに加え超音波分散装置を用いて分散液を作製した。
【００６６】
（ＣＮＴ不織布の作製）
ろ過の時間を約７時間とした以外は、実施例１と同様にして、面内５点の平均厚み１９２μｍのＣＮＴ不織布を得た。次に、同様の操作で面内５点の平均厚み１９０μｍのＣＮＴ不織布を得た。
【００６７】
（ＣＮＴ不織布のｎ型化）
実施例１と同様にしてｎ型のＣＮＴ不織布を得た。
【００６８】
（熱電変換デバイスの作製）
上記のように作製したＣＮＴ不織布を用いて、ｐ型、ｎ型とも短冊１枚のみとし、積層しなかったこと以外は実施例１と同様にして熱電変換デバイスを作製した。
【００６９】
（熱電変換デバイスの評価）
２３℃における熱電変換デバイスの抵抗値および熱電変換デバイスの加熱端に１００℃の熱源を接触させ、冷却端は２３℃の環境で自然放熱させ、その時の抵抗値、電圧値及び電流値を測定した。個々の測定にはデジタルマルチメータ（三和電機社製「ＰＣ７１０」）を使用した。各測定値は１分間の平均値を小数点第２位を四捨五入した値を下記の表１に記載した。なお、測定値は実測値であり、デジタルマルチメータの内部抵抗の影響を受けている。
【００７０】
【表１】
2018088444.tif 000003
【００７１】
表１に示すように、比較例１〜３においては、抵抗値は１７Ωより高い。また、ＣＮＴ不織布短冊の厚みが厚くなるほど、抵抗値は大きくなり、電流値は小さくなっており、かつ電圧値も大きく下降している。
【００７２】
これに対して、実施例１〜３においては、抵抗値を１１．５Ω以下とすることができていることがわかる。さらに、ｐ型及びｎ型のＣＮＴ不織布短冊の積層数が多くなり、全体としての熱電変換材料の厚みが厚くなるほど、抵抗値は小さくなり、電流値が大きくなっている。加えて、ＣＮＴ不織布短冊の積層数が多くなることほど、電流値及び電圧値の積としての出力は大きくなっている。このように、実施例１〜３では、内部抵抗を低くすることができ、出力を大きくすることができている。
【符号の説明】
【００７３】
１…熱電変換素子
２…熱電変換材料
２ａ，２ｂ…主面
２ｃ，２ｄ…側面
３，４…第１，第２の導電接続部
１１…熱電変換素子
１３，１４…第１，第２の導電接続部
【図１】
2018088444.tif 000004
【図２】
2018088444.tif 000005