熱電轉(zhuǎn)換材料、使用其熱電轉(zhuǎn)換元件和熱電發(fā)電用物品、以及熱電轉(zhuǎn)換元件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及含有碳納米管的熱電轉(zhuǎn)換材料、使用其的熱電轉(zhuǎn)換元件和熱電發(fā)電用物品、熱電轉(zhuǎn)換元件的制造方法。通式(1)通式(1)中，R1和R2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1～20的烷基。
【專利說(shuō)明】熱電轉(zhuǎn)換材料、使用其熱電轉(zhuǎn)換元件和熱電發(fā)電用物品、以 及熱電轉(zhuǎn)換元件的制造方法 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明涉及含有碳納米管的熱電轉(zhuǎn)換材料、使用其的熱電轉(zhuǎn)換元件和熱電發(fā)電用 物品。此外，本發(fā)明涉及熱電轉(zhuǎn)換元件的制造方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 近年來(lái)，考慮到地球環(huán)境，希望從現(xiàn)有的化石能源過(guò)渡到可再生能源。作為可再生 能源，有太陽(yáng)光發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、波浪發(fā)電、振動(dòng)發(fā)電、熱電發(fā)電等，其中熱電發(fā)電能夠?qū)?能直接轉(zhuǎn)換為電力，能夠有效利用太陽(yáng)熱發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、溫水熱發(fā)電、來(lái)自工業(yè)爐或汽車(chē) 的排熱等未經(jīng)利用的龐大的熱能，在這一點(diǎn)上引起了人們的注意。此外，熱電發(fā)電能夠?qū)?能直接轉(zhuǎn)換為電力，不需要可動(dòng)部，因而被用于以體溫工作的手表或偏僻地區(qū)用電源、太空 用電源等中。
[0003] 在熱電發(fā)電中，使用能夠進(jìn)行熱能與電能的相互轉(zhuǎn)換的熱電轉(zhuǎn)換材料并將其成 型?加工而成的熱電轉(zhuǎn)換元件（熱電發(fā)電元件）。從熱電轉(zhuǎn)換效率的方面出發(fā)，作為熱電轉(zhuǎn) 換材料，目前處于實(shí)用化階段的為無(wú)機(jī)材料。但是，這些無(wú)機(jī)材料具有材料本身昂貴，或者 含有有害物質(zhì)、或者加工成熱電轉(zhuǎn)換元件的加工工藝復(fù)雜等問(wèn)題。因此，人們正在進(jìn)行能夠 比較廉價(jià)地制造、成膜等加工也容易的有機(jī)熱電轉(zhuǎn)換材料的研究。例如，在專利文獻(xiàn)1、2中 報(bào)告了使用碳納米管的熱電轉(zhuǎn)換材料。
[0004] 【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005] 【專利文獻(xiàn)】
[0006] 專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2010/0319750號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0007] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2008-305831號(hào)公報(bào) 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0008]【發(fā)明所要解決的課題】
[0009] 本發(fā)明的課題在于提供熱電轉(zhuǎn)換性能優(yōu)異的熱電轉(zhuǎn)換材料、使用其的熱電轉(zhuǎn)換元 件和熱電發(fā)電用物品、以及熱電轉(zhuǎn)換元件的制造方法。
[0010] 【解決課題的手段】
[0011] 本發(fā)明人對(duì)于有機(jī)熱電轉(zhuǎn)換材料進(jìn)一步進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有碳納 米管以及噻吩環(huán)的3位與4位均被烷基取代的聚噻吩聚合物的組合物顯示出優(yōu)異的熱電轉(zhuǎn) 換性能，作為熱電轉(zhuǎn)換材料是有用的。該材料具備高導(dǎo)電性、同時(shí)具備熱電轉(zhuǎn)換所要求的熱 電動(dòng)勢(shì)，顯示出優(yōu)異的熱電轉(zhuǎn)換性能。本發(fā)明是基于這些技術(shù)思想完成的。
[0012] 即，上述的課題通過(guò)下述的熱電轉(zhuǎn)換材料、熱電轉(zhuǎn)換元件、熱電發(fā)電用物品以及熱 電轉(zhuǎn)換元件的制造方法來(lái)達(dá)成。
[0013] 〈1> 一種熱電轉(zhuǎn)換材料，其含有碳納米管以及聚噻吩聚合物，該聚噻吩聚合物含有 下述通式（1)所表示的重復(fù)單元。
[0014]【化1】
[0015]
【權(quán)利要求】
1. 一種熱電轉(zhuǎn)換材料，其含有碳納米管以及聚噻吩聚合物，該聚噻吩聚合物含有下述 通式（1)所表示的重復(fù)單元，
通式（1)中，R1和R2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1?20的烷基。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其中，通式（1)中，R2是碳原子數(shù)為4?12的 燒基。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其中，通式⑴中，R1是碳原子數(shù)為1?4 的燒基。
4. 如權(quán)利要求1?3的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其中，通式（1)中，R2是碳原子數(shù) 為4?12的支鏈烷基。
5. 如權(quán)利要求1?4的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其中，通式（1)中，R1是碳原子數(shù) 為1?3的直鏈烷基。
6. 如權(quán)利要求1?5的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其中，通式（1)中，R2為2-甲基 己基、2_乙基己基、2_甲基半基或2_乙基半基。
7. 如權(quán)利要求1?6的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其中，通式（1)中，R2為2-乙基 己基。
8. 如權(quán)利要求1?7的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其中，通式（1)中，R1為甲基。
9. 如權(quán)利要求1?8的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其中，在熱電轉(zhuǎn)換材料的總固體成 分中，含有2質(zhì)量％?60質(zhì)量％的碳納米管、20質(zhì)量％?80質(zhì)量％的聚噻吩聚合物。
10. 如權(quán)利要求1?9的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其進(jìn)一步含有非共軛系高分子。
11. 如權(quán)利要求1?10的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料，其進(jìn)一步含有溶劑。
12. -種熱電轉(zhuǎn)換兀件，其在熱電轉(zhuǎn)換層中使用了權(quán)利要求1?11的任一項(xiàng)所述的熱 電轉(zhuǎn)換材料。
13. 如權(quán)利要求12所述的熱電轉(zhuǎn)換元件，其中，熱電轉(zhuǎn)換層是使用噴墨印刷法形成的。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的熱電轉(zhuǎn)換元件，其具備基材以及設(shè)置在該基材上的熱電 轉(zhuǎn)換層。
15. 如權(quán)利要求12?14的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換元件，其進(jìn)一步具有電極。
16. -種熱電發(fā)電用物品，其使用了權(quán)利要求12?15的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換元件。
17. -種熱電轉(zhuǎn)換元件的制造方法，其包括利用噴墨印刷法在基材上印刷權(quán)利要求 1?11的任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換材料來(lái)設(shè)置熱電轉(zhuǎn)換層的工序。
【文檔編號(hào)】H01L35/24GK104335372SQ201380029249
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】高橋依里, 丸山陽(yáng)一 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社