[发明专利]热电转换元件和热电转换装置

说明书

本公开的热电转换元件(1)具备p型热电转换部(2)、n型热电转换部(3)、第1电极(4)、第2电极(5)和第3电极(6)。p型转换部的一端部(11)和n型转换部的一端部(13)经由第1电极电连接，p型转换部的另一端(12)电连接第2电极，n型转换部的另一端部(14)电连接第3电极。p型转换部具备第1声子晶体层(16)，第1声子晶体层(16)具有具备规则排列的多个第1贯穿孔(15)的第1声子晶体结构。n型转换部具备第2声子晶体层(18)，第2声子晶体层(18)具有具备规则排列的多个第2贯穿孔(17)的第2声子晶体结构。第1贯穿孔的贯穿方向是连结p型转换部一端部和另一端部的方向。第2贯穿孔的贯穿方向是连结n型转换部一端部和另一端部的方向，提供提高热电转换元件的热电转换效率的技术。

技术领域

本公开涉及热电转换元件和具备该热电转换元件的热电转换装置，该热电转换元件具备具有声子晶体结构的构件。

背景技术

专利文献1、专利文献2和非专利文献1公开了由多个贯穿孔构成的周期结构。该周期结构中，俯视薄膜时，以纳米级(1nm～1000nm的区域)内的周期规则地排列有贯穿孔。该周期结构是声子晶体结构的一种。该类型的声子晶体结构通常具有构成贯穿孔排列的最小单位即晶胞。根据该声子晶体结构，薄膜的热导率能够降低。薄膜的热导率例如也可以通过多孔质化而降低。因为通过多孔质化而导入到薄膜中的空隙使薄膜的热导率减少。但是，根据声子晶体结构，构成薄膜的母材本身的热导率能够降低。因此，与单纯的多孔质化相比，可期待热导率的进一步降低。

专利文献3公开了具备p型热电转换材料和n型热电转换材料的热电转换元件。

现有技术文献

专利文献1：美国专利申请公开第2017/0047499号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2017/0069818号说明书

专利文献3：国际公开第2011/048634号

非专利文献1：Nomura等、“Impeded thermal transport is Si multiscalehierarchical architectures with phononic crystal nanostructures”,物理评论(Physical Review)B 91,205422(2015)

发明内容

本公开提供一种提高热电转换元件的热电转换效率的技术。

本公开提供以下热电转换元件。

一种热电转换元件，具备p型热电转换部、n型热电转换部、第1电极、第2电极和第3电极，其中，

所述p型热电转换部的一方的端部和所述n型热电转换部的一方的端部经由所述第1电极电连接，

所述p型热电转换部的另一方的端部与所述第2电极电连接，

所述n型热电转换部的另一方的端部与所述第3电极电连接，

所述p型热电转换部具备第1声子晶体层，所述第1声子晶体层具有第1声子晶体结构，所述第1声子晶体结构具备规则排列的多个第1贯穿孔，

所述n型热电转换部具备第2声子晶体层，所述第2声子晶体层具有第2声子晶体结构，所述第2声子晶体结构具备规则排列的多个第2贯穿孔，

所述多个第1贯穿孔在所述第1声子晶体结构中的贯穿方向是将所述p型热电转换部的所述一方的端部和所述另一方的端部连接的方向，

所述多个第2贯穿孔在所述第2声子晶体结构中的贯穿方向是将所述n型热电转换部的所述一方的端部和所述另一方的端部连接的方向。

本公开从另一方面提供以下热电转换元件。