为实现利用各种数据的超智慧社会，预计近些年IoT设备将呈爆发性增长，亟需开发向大量IoT设备供电的小型独立电源。利用温差的热电发电作为其中一项重要发电技术备受期待。不过，以往的热电材料含稀有元素和有毒元素，为了作为利用环境中的微小温差发电的独立电源实现大规模普及，需要开发同时具备环境协调性、抗氧化性和机械特性，且能在从室温到200℃的低温范围内获得高输出的高性能热电发电模块。而要想开发热电发电模块，需要提高不含稀有元素和有毒元素的热电材料的性能，并确立可靠的接合技术和能量产的模块化技术。
图1左）此次开发成功的铁-铝-硅系热电发电模块 (1cm见方) ，中间-右为IoT设备试制品（内置温湿度传感器和BLE通信设备、利用温差驱动的独立电源系统）和工作情况
日本的新能源产业技术综合开发机构（NEDO）、物质材料研究机构、爱信精机公司及国立大学法人茨城大学合作，从2018年度开始推进旨在提高铁-铝-硅系热电材料的性能并使之实现模块化的技术开发项目。
此次，这4家机构和企业成功提高了铁-铝-硅系热电材料的性能，获得了能利用低温热源驱动IoT设备和实施BLE通信的发电量，并全球首次开发出了使用这种热电材料的小型热电发电模块。这种热电发电模块仅利用能轻松获得的通用元素构成，因此，与以前那些利用铋-碲系化合物的热电发电模块相比，有望将热电材料的费用大幅削减至1/5以下，预计能降低模块整体的制造成本并实现量产化。另外，新模块的热稳定性和耐久性也非常出色，有望在开发与各种IoT设备组合使用的独立电源一体型系统方面取得重大进展。
上述机构和企业计划通过此次的成果向将来预计会增加的IoT设备供电，使利用低温范围（室温至200℃）的微小温差的独立电源实现全面普及并推进社会应用。
相关研究成果将在2019年8月29日至30日于东京有明国际会展中心举行的“创新日本2019”上，与IoT设备的试制品共同展出。
文：JST客观日本编辑部翻译整理
