JP2017191809A

JP2017191809A - 熱電変換デバイス

Info

Publication number: JP2017191809A
Application number: JP2016078703A
Authority: JP
Inventors: 維敏石丸; Masatoshi Ishimaru
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2017-10-19

Abstract

【課題】電極間の温度差を大きくすることができ、出力を高めることができ、かつ柔軟性を高めることができる、熱電変換デバイスを提供する。【解決手段】本発明に係る熱電変換デバイスは、基材２と、少なくとも３つの電極３ａ〜３ｃと、少なくとも１つの第１の熱電変換材料４ａと、少なくとも１つの第２の熱電変換材料４ｂとを備える。電極３ａと、第１の熱電変換材料４ａと、電極３ｂと、第２の熱電変換材料４ｂと、電極３ｃとが、この順で接続されて熱電変換素子１Ａが構成されている。熱電変換素子１Ａは、基材２に接触しないように、基材２の表面から隆起している非接触領域と、非接触領域の両側において、基材２に接触している複数の接触領域とを有する。第１の熱電変換材料４ａ及び第２の熱電変換材料４ｂのそれぞれが、非接触領域に位置している。【選択図】図２

Description

本発明は、熱電変換材料を用いた熱電変換デバイスに関する。

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。

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。

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、フレキシブル基材と、フレキシブル基材上に設けられた複数の熱電変換素子とを備える。上記熱電変換素子は、第１の電極と、熱電変換材料と、第２の電極とをこの積層順で有する。上記熱電変換デバイスは、曲げることが可能であり、温排水パイプの外面に実装される。

特開２００９−２６７３１６号公報

熱電変換材料の厚みが薄い場合に、熱電変換材料の断熱性が低くなる傾向がある。このため、厚みが薄い熱電変換材料において、厚み方向の一方の電極側に高温部（熱源）を配置した場合に、電極間の温度差を大きくすることが困難である。電極間の温度差を大きくすることができない場合、熱電変換デバイスの出力を高めることは困難である。

一方で、熱電変換材料の断熱性を高めるために、熱電変換材料の厚みを厚くすると、柔軟性が損なわれる。

このように、従来の熱電変換デバイスでは、電極間における温度差を大きくすることと、柔軟性を高めることとの両立は困難である。

本発明の目的は、電極間の温度差を大きくすることができ、出力を高めることができ、かつ柔軟性を高めることができる、熱電変換デバイスを提供することである。

本発明の広い局面によれば、基材と、少なくとも３つの電極と、少なくとも１つの第１の熱電変換材料と、少なくとも１つの第２の熱電変換材料とを備え、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極とが、この順で接続されて熱電変換素子が構成されており、前記熱電変換素子は、前記基材に接触しないように、前記基材の表面から隆起している非接触領域と、前記非接触領域の両側において、前記基材に接触している複数の接触領域とを有し、前記第１の熱電変換材料及び前記第２の熱電変換材料のそれぞれが、前記非接触領域に位置している、熱電変換デバイスが提供される。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記熱電変換素子が、前記非接触領域において湾曲した湾曲部を有するか、又は前記非接触領域において折れ曲がった折れ曲がり部を有する。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記接触領域に、前記電極が位置している。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記非接触領域に、前記電極が位置している。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記熱電変換素子が、前記接触領域において、前記基材に面接触している。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記非接触領域において、前記基材と前記熱電変換素子との間に内部空間が存在する。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記熱電変換素子が、円形状部分又は円の一部の形状部分を有する。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記電極を少なくとも４つ有し、前記第１の熱電変換材料を少なくとも２つ有し、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極とが、この順で並んで接続された部分を有し、少なくとも２つの前記第１の熱電変換材料のそれぞれが、前記非接触領域に位置している。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記電極を少なくとも５つ有し、前記第２の熱電変換材料を少なくとも２つ有し、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極とが、この順で並んで接続された部分を有し、少なくとも２つの前記第２の熱電変換材料のそれぞれが、前記非接触領域に位置している。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記電極を少なくとも６つ有し、前記第１の熱電変換材料を少なくとも３つ有し、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極とが、この順で並んで接続された部分を有し、少なくとも３つの前記第１の熱電変換材料のそれぞれが、前記非接触領域に位置している。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、前記熱電変換素子は、前記非接触領域を複数有する。

本発明に係る熱電変換デバイスのある特定の局面では、複数の前記非接触領域が、間隔を隔てて並んで配置されている。

本発明に係る熱電変換デバイスでは、電極と第１の熱電変換材料と電極と第２の熱電変換材料と電極とが、この順で接続されて熱電変換素子が構成されており、熱電変換素子は、基材に接触しないように、基材の表面から隆起している非接触領域と、非接触領域の両側において、基材に接触している複数の接触領域とを有し、第１の熱電変換材料及び第２の熱電変換材料のそれぞれが、非接触領域に位置しているので、電極間の温度差を大きくすることができ、出力を高めることができ、かつ柔軟性を高めることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る熱電変換デバイスの平面図である。図２は、図１中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。図３は、本発明の第２の実施形態における熱電変換素子の断面図である。図４は、本発明の第２の実施形態の変形例における熱電変換素子の斜視図である。図５は、本発明の第３の実施形態に係る熱電変換デバイスの平面図である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に係る熱電変換デバイスは、基材と、少なくとも３つの電極と、少なくとも１つの第１の熱電変換材料と、少なくとも１つの第２の熱電変換材料とを備える。上記電極と、上記第１の熱電変換材料と、上記電極と、上記第２の熱電変換材料と、上記電極とが、この順で接続されて熱電変換素子が構成されている。

上記熱電変換素子は、上記基材に接触しないように、上記基材の表面から隆起している非接触領域と、上記非接触領域の両側において、上記基材に接触している複数の接触領域とを有する。上記非接触領域は、上記基材の表面から隆起しておりかつ上記基材に接触していない領域である。上記第１の熱電変換材料及び上記第２の熱電変換材料のそれぞれが、上記非接触領域に位置している。

上記熱電変換デバイスは上記非接触領域を有するため、上記熱電変換デバイスの柔軟性を高めることができる。さらに、上記基材側から加熱する場合に、上記非接触領域において効果的に放熱することができるので、上記接触領域と上記非接触領域との温度差を大きくすることができる。これにより、上記第１，第２の熱電変換材料におけるそれぞれの温度差を大きくすることができるため、上記熱電変換デバイスの出力を高めることができる。

なお、１つの上記第１の熱電変換材料の少なくとも一部が、上記非接触領域に位置していればよく、１つの上記第１の熱電変換材料の全体が、上記非接触領域に位置していなくてもよい。また、１つの上記第２の熱電変換材料の少なくとも一部が、上記非接触領域に位置していればよく、１つの上記第２の熱電変換材料の全体が、上記非接触領域に位置していなくてもよい。

上記非接触領域では、上記熱電変換素子は、上記第１，第２の熱電変換材料の対向する両面の双方で、上記基材に接していない。

耐傷性を高める観点からは、上記熱電変換素子が絶縁膜で覆われていることが好ましい。

複数の上記電極のうちの一部が、上記接触領域に位置していてもよい。１つの上記電極の少なくとも一部が、上記接触領域に位置していてもよく、１つの上記電極の全体が、上記接触領域に位置していなくてもよい。

複数の上記電極のうちの一部が、上記非接触領域に位置していてもよい。１つの上記電極の少なくとも一部が、上記非接触領域に位置していてもよく、１つの上記電極の全体が、上記非接触領域に位置していなくてもよい。

上記熱電変換素子は、１つの上記接触領域と、１つの上記非接触領域と、１つの上記接触領域とを、この順で有する。上記第１，第２の熱電変換材料は、シート形状を有することが好ましい。上記電極は、シート形状を有することが好ましい。上記非接触領域に上記電極が位置している場合に、上記非接触領域に位置する上記電極の部分は、シート形状を有することが好ましい。この場合には、並んでいる上記接触領域と上記非接触領域と上記接触領域とを結ぶ方向に、上記熱電変換素子は、容易に湾曲又は折り曲げ可能である。

上記第１，第２の熱電変換材料におけるそれぞれの温度差を効果的に高める観点からは、上記熱電変換素子が、上記非接触領域において湾曲した湾曲部を有するか、又は上記非接触領域において折れ曲がった折れ曲がり部を有することが好ましい。上記非接触領域の外部に触れる面積を大きくすることができ、放熱性を高めることができる。

上記折れ曲がり部を有する場合には、上記折れ曲がり部を介して対向し合っている双方の面が接触するように折り曲げられていてもよい。上記基材上における上記熱電変換素子の面積を小さくすることができ、上記熱電変換素子の集積密度を高くすることができる。なお、上記絶縁膜により上記熱電変換素子が覆われている場合には、上記第１，第２の熱電変換材料が直接接触することを防ぐことができる。

上記熱電変換素子が、上記接触領域において、上記基材に面接触していてもよい。この場合には、上記基材と上記熱電変換素子との接合強度を高めることができる。

放熱性をより一層高める観点からは、上記非接触領域において、上記基材と上記熱電変換素子との間に内部空間が存在することが好ましい。非接触領域における外部に触れる面積をより一層大きくすることができる。冷却器等を用いなくとも、上記第１，第２の熱電変換材料におけるそれぞれの温度差を充分に大きくすることができるので、上記熱電変換デバイスの実装の自由度を高めることができる。

上記熱電変換素子が、円形状部分又は円の一部の形状部分を有していてもよい。上記非接触領域の外部に触れる面積を大きくすることができ、放熱性を高めることができる。

上記熱電変換デバイスの出力を効果的に高める観点からは、上記第１又は第２の熱電変換材料を複数有することが好ましい。具体的には、上記熱電変換デバイスは、例えば、上記電極を少なくとも４つ有し、上記第１の熱電変換材料を少なくとも２つ有する。上記熱電変換デバイスは、上記電極と、上記第１の熱電変換材料と、上記電極と、上記第２の熱電変換材料と、上記電極と、上記第１の熱電変換材料と、上記電極とが、この順で並んで接続された部分を有する。少なくとも２つの上記第１の熱電変換材料（複数の第１の熱電変換材料）のそれぞれが、上記非接触領域に位置している。

あるいは、上記熱電変換デバイスは、上記電極を少なくとも５つ有し、上記第１，第２の熱電変換材料を少なくとも２つ有する。上記電極と、上記第１の熱電変換材料と、上記電極と、上記第２の熱電変換材料と、上記電極と、上記第１の熱電変換材料と、上記電極と、上記第２の熱電変換材料と、上記電極とが、この順で並んで接続された部分を有する。少なくとも２つの上記第２の熱電変換材料（複数の第２の熱電変換材料）のそれぞれが、上記非接触領域に位置している。

上記熱電変換デバイスは下記の構成を有していてもよい。上記電極を少なくとも６つ有し、上記第１の熱電変換材料を少なくとも３つ有し、上記第２の熱電変換材料を少なくとも２つ有する。上記電極と、上記第１の熱電変換材料と、上記電極と、上記第２の熱電変換材料と、上記電極と、上記第１の熱電変換材料と、上記電極と、上記第２の熱電変換材料と、上記電極と、上記第１の熱電変換材料と、上記電極とが、この順で並んで接続された部分を有する。少なくとも３つの上記第１の熱電変換材料（複数の第１の熱電変換材料）のそれぞれが、上記非接触領域に位置している。上記の例に限らず、より多くの第１，第２の熱電変換材料を有していてもよい。

第１，第２の熱電変換素子におけるそれぞれの温度差を効果的に高める観点からは、上記熱電変換素子は、上記非接触領域を複数有することが好ましい。

上記熱電変換デバイスの柔軟性を高める観点からは、複数の上記非接触領域が、間隔を隔てて並んで配置されていることが好ましい。

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。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る熱電変換デバイスの平面図である。図２は、図１中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

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。

図１に示す熱電変換デバイス１０は、柔軟性が高い基材２を備える。基材２には、例えば、樹脂などを用いることができる。

熱電変換デバイス１０は、基材２上に形成された複数の熱電変換素子１Ａ〜１Ｈを備える。図２に示すように、熱電変換素子１Ａは、３つの電極３ａ〜３ｃと、第１，第２の熱電変換材料４ａ，４ｂとを有する。電極３ａ、第１の熱電変換材料４ａ、電極３ｂ、第２の熱電変換材料４ｂ、電極３ｃが、この順で接続されて熱電変換素子１Ａが構成されている。

第１の熱電変換材料４ａはｐ型熱電変換材料であり、第２の熱電変換材料４ｂはｎ型熱電変換材料である。第１，第２の熱電変換材料４ａ，４ｂはシート形状であり、柔軟性が高い。

熱電変換素子１Ａは、基材２に接触しないように、基材２の表面から隆起している非接触領域を有する。非接触領域には、第１，第２の熱電変換材料４ａ，４ｂ及び電極３ｂが含まれる。

熱電変換素子１Ａは、非接触領域の両側において、基材２に接触している接触領域を有する。接触領域は、電極３ａ，３ｃが基材２に接触している部分を含む。熱電変換素子１Ａは、電極３ａ，３ｃにおいて、基材２に面接触している。熱電変換素子１Ａと基材２との接合力を高めることができる。

熱電変換素子１Ａは、基材２側から加熱される。このとき、接触領域においては熱電変換素子１Ａが加熱されるが、非接触領域においては放熱するため、冷却される。第１，第２の熱電変換材料４ａ，４ｂにおいて、それぞれ温度差を設けることができる。

非接触領域における電極３ｂは湾曲しており、非接触領域は湾曲部を有する。非接触領域においては、基材２との間に内部空間Ａが存在する。非接触領域において、外部と接触する面積を大きくすることができ、放熱性を効果的に高めることができるので、上記温度差をより一層大きくすることができる。さらに、熱電変換素子１Ａの柔軟性を高めることができる。

なお、非接触領域における電極は折り曲げられていてもよく、非接触領域は折れ曲がり部を有していてもよい。

熱電変換素子１Ａは、絶縁膜５に覆われており、耐傷性を高められている。さらに、熱電変換素子１Ａが変形したとき等において、第１，第２の熱電変換材料４ａ，４ｂが互いに直接接触することを防ぐことができる。同様に、電極３ａ〜３ｃが互いに直接接触することを防ぐことができる。

図１に示すように、隣り合う熱電変換素子１Ａと熱電変換素子１Ｂとは、電極３ｃを介して電気的に接続されており、電極３ｃを共有している。熱電変換素子１Ｂは、電極３ｃ、第１の熱電変換材料４ａ、電極３ｄ、第２の熱電変換材料４ｂ、電極３ｅが、この順で接続され、構成されている。他の複数の熱電変換素子１Ｃ〜１Ｈも同様の構成を有する。

ここで、基材２の平面方向において、第１，第２の熱電変換材料の幅方向に平行な方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。複数の熱電変換素子１Ａ〜１Ｈはそれぞれ非接触領域を有するので、Ｙ方向において柔軟性が高く、熱電変換デバイス１０はＹ方向において柔軟性が高い。熱電変換材料１Ａ〜１Ｈは、Ｘ方向に間隔を隔てて配置されているので、熱電変換デバイス１０はＸ方向においても柔軟性が高い。さらに、熱電変換デバイス１０は、Ｘ方向成分及びＹ方向成分を含むねじり方向においても柔軟性が高い。

熱電変換素子の個数は特に限定されない。例えば、複数の熱電変換素子１Ａ〜１Ｈと同様に配置された複数の熱電変換素子が、複数の熱電変換素子１Ａ〜１ＨからＹ方向において間隔を隔てて設けられていてもよい。この場合においても、Ｘ方向、Ｙ方向や上記ねじり方向において柔軟性が高い。

図３は、本発明の第２の実施形態における熱電変換素子の断面図である。

図３に示す熱電変換素子１１は、３つの電極１３ａ〜１３ｃと、第１，第２の熱電変換材料１４ａ，１４ｂとを有する。電極１３ａ、第１の熱電変換材料１４ａ、電極１３ｂ、第２の熱電変換材料１４ｂ、電極１３ｃが、この順で接続されて熱電変換素子１１が構成されている。

熱電変換素子１１は、円形状に湾曲した円形状部分を有する。熱電変換素子１１は、電極１３ａ，１３ｃ側から基材の表面に接合されている。熱電変換素子１１は、基材に接触している接触領域及び基材の表面から隆起している非接触領域を有する。基材側から加熱することにより、第１，第２の熱電変換材料１４ａ，１４ｂにおいて、それぞれ温度差を設けることができる。

熱電変換素子１１は、円形状部分を有するため、非接触領域において外部と接触する面積を大きくすることができる。さらに、非接触領域において、内部空間Ｂが存在するので、より一層放熱性を高めることができ、上記温度差をより一層大きくすることができる。

熱電変換素子は、円の一部の形状部分を有していてもよい。例えば、図４に示す第２の実施形態の変形例のように、熱電変換素子３１において、複数の電極３３ａ〜３３ｃ及び複数の第１，第２の熱電変換材料３４ａ，３４ｂが、螺旋状に連続して接続されていてもよい。

図５は、本発明の第３の実施形態に係る熱電変換デバイスの平面図である。

図５に示す熱電変換デバイス２０においては、第１，第２の熱電変換材料２４ａ，２４ｂがＸ方向において、互いに間隔を隔てて配置されている。電極２３ａ、第１の熱電変換材料２４ａ、電極２３ｂ、第２の熱電変換材料２４ｂ、電極２３ｃが、この順で接続されて熱電変換素子２１が構成されている。

電極２３ａ，２３ｃは、基材２の表面に接合されており、当該接合されている部分が基材２に接触している接触領域に含まれる。電極２３ｂは、基材２に接触していない非接触領域に含まれる。

第１，第２の熱電変換材料２４ａ，２４ｂは、電極２３ａ，２３ｃに接続されている端部側から電極２３ｂに接続されている端部側にかけて、基材２の表面から隆起している。

複数の熱電変換素子２１が、Ｘ方向において連続して配置されている。熱電変換素子２１は、Ｙ方向においても、間隔を隔てて配置されている。

例えば、基材２の表面上に、断熱材からなる突起が設けられていてもよい。この突起により、電極２３ｂ側において熱電変換素子２１が支持されていてもよい。

あるいは、Ｙ方向において隣り合う熱電変換素子２１の電極２３ｂ側の端部同士が、電気的に絶縁された状態において接合されていてもよい。これにより、上記隣り合う熱電変換素子２１が互いに支持されていてもよい。

例えば、上記隣り合う熱電変換素子２１は、絶縁性接着剤により接合されていてもよい。あるいは、上記隣り合う熱電変換素子２１を覆うように、連続的に絶縁膜が設けられていることにより、上記隣り合う熱電変換素子２１が接合されていてもよい。

１Ａ〜１Ｈ…熱電変換素子
２…基材
３ａ〜３ｅ…電極
４ａ，４ｂ…第１，第２の熱電変換材料
５…絶縁膜
１０…熱電変換デバイス
１１…熱電変換素子
１３ａ〜１３ｃ…電極
１４ａ，１４ｂ…第１，第２の熱電変換材料
２０…熱電変換デバイス
２１…熱電変換素子
２３ａ〜２３ｃ…電極
２４ａ，２４ｂ…第１，第２の熱電変換材料
３１…熱電変換素子
３３ａ〜３３ｃ…電極
３４ａ，３４ｂ…第１，第２の熱電変換材料

Claims

基材と、
少なくとも３つの電極と、
少なくとも１つの第１の熱電変換材料と、
少なくとも１つの第２の熱電変換材料とを備え、
前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極とが、この順で接続されて熱電変換素子が構成されており、
前記熱電変換素子は、前記基材に接触しないように、前記基材の表面から隆起している非接触領域と、前記非接触領域の両側において、前記基材に接触している複数の接触領域とを有し、
前記第１の熱電変換材料及び前記第２の熱電変換材料のそれぞれが、前記非接触領域に位置している、熱電変換デバイス。
前記熱電変換素子が、前記非接触領域において湾曲した湾曲部を有するか、又は前記非接触領域において折れ曲がった折れ曲がり部を有する、請求項１に記載の熱電変換デバイス。
前記接触領域に、前記電極が位置している、請求項１又は２に記載の熱電変換デバイス。
前記非接触領域に、前記電極が位置している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱電変換デバイス。
前記熱電変換素子が、前記接触領域において、前記基材に面接触している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱電変換デバイス。
前記非接触領域において、前記基材と前記熱電変換素子との間に内部空間が存在する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱電変換デバイス。
前記熱電変換素子が、円形状部分又は円の一部の形状部分を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱電変換デバイス。
前記電極を少なくとも４つ有し、
前記第１の熱電変換材料を少なくとも２つ有し、
前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極とが、この順で並んで接続された部分を有し、
少なくとも２つの前記第１の熱電変換材料のそれぞれが、前記非接触領域に位置している、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱電変換デバイス。
前記電極を少なくとも５つ有し、
前記第２の熱電変換材料を少なくとも２つ有し、
前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極とが、この順で並んで接続された部分を有し、
少なくとも２つの前記第２の熱電変換材料のそれぞれが、前記非接触領域に位置している、請求項８に記載の熱電変換デバイス。
前記電極を少なくとも６つ有し、
前記第１の熱電変換材料を少なくとも３つ有し、
前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極と、前記第２の熱電変換材料と、前記電極と、前記第１の熱電変換材料と、前記電極とが、この順で並んで接続された部分を有し、
少なくとも３つの前記第１の熱電変換材料のそれぞれが、前記非接触領域に位置している、請求項９に記載の熱電変換デバイス。
前記熱電変換素子は、前記非接触領域を複数有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱電変換デバイス。
複数の前記非接触領域が、間隔を隔てて並んで配置されている、請求項１１に記載の熱電変換デバイス。