WO2023038104A1

WO2023038104A1 - Method for manufacturing power generation element, power generation element, power generation device, and electronic apparatus

Info

Publication number: WO2023038104A1
Application number: PCT/JP2022/033832
Authority: WO
Inventors: 博史後藤; 稔坂田; 拓夫安田; ラーシュマティアスアンダーソン; 誠司岡田; 貴宏中村
Original assignee: 株式会社Ｇｃｅインスティチュート
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2022-09-09
Publication date: 2023-03-16

Abstract

[Problem] To provide a method for manufacturing a power generation element, a power generation element, a power generation device, and an electronic apparatus with which it is possible to stabilize the amount of power generated. [Solution] A method for manufacturing a power generation element that does not require a temperature difference between electrodes during conversion of thermal energy into electric energy, the method comprising an element forming step for forming an element comprising a first electrode 11, an intermediate portion 14 including a non-conductor layer 142 incorporating fine particles 141, and a second electrode 12 having a work function different from that of the first electrode 11. The element forming step includes a stack forming step for forming a stack 3 by stacking layers of a plurality of elements, and a lead-out wire forming step for forming a first lead-out wire 18a and a second lead-out wire 18b that are electrically connected to at least one element.

Description

発電素子の製造方法、発電素子、発電装置、及び電子機器Method for manufacturing power generation element, power generation element, power generation device, and electronic device

　この発明は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する際、電極間の温度差を不要とする発電素子の製造方法、発電素子、発電装置、及び電子機器に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a power generation element, a power generation element, a power generation device, and an electronic device that eliminate the need for a temperature difference between electrodes when converting thermal energy into electrical energy.

　近年、熱エネルギーを利用して電気エネルギーを生成する発電素子の開発が盛んに行われている。特に、電極間の温度差を不要とした発電素子に関し、例えば特許文献１に開示された発電素子等が提案されている。このような発電素子は、電極間に与える温度差を利用して電気エネルギーを生成する構成に比べて、様々な用途への利用が期待されている。 In recent years, the development of power generation elements that generate electrical energy using thermal energy has been actively carried out. In particular, regarding a power generation element that does not require a temperature difference between electrodes, for example, a power generation element disclosed in Patent Document 1 has been proposed. Such a power generating element is expected to be used in various applications as compared with a configuration in which electric energy is generated by utilizing a temperature difference between electrodes.

　特許文献１には、フェムト秒パルスレーザーを用いて溶媒又は有機溶媒に分散されたナノ粒子を生成する生成工程と、第１基板に、第１電極部を形成する第１電極部形成工程と、第２基板に、第２電極部を形成する第２電極部形成工程と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に前記溶媒又は前記有機溶媒を挟んだ状態で前記第１基板と前記第２基板とを接合する接合工程と、を備える発電素子の製造方法等が開示されている。 Patent Document 1 discloses a generation step of generating nanoparticles dispersed in a solvent or an organic solvent using a femtosecond pulse laser, a first electrode portion forming step of forming a first electrode portion on a first substrate, a second electrode portion forming step of forming a second electrode portion on a second substrate; and the first substrate with the solvent or the organic solvent sandwiched between the first electrode portion and the second electrode portion. and a bonding step of bonding the second substrate and the like.

特許第６７８１４３７号公報Japanese Patent No. 6781437

　ここで、特許文献１に開示された発電素子のように、ナノ粒子を分散させた溶媒を電極間に設けた場合、経時に伴いナノ粒子が一方の電極側に偏在する恐れがある。このため、電極間における電子の移動量が減少し、安定した発電量を得られない懸念が挙げられる。 Here, when a solvent in which nanoparticles are dispersed is provided between electrodes as in the power generation element disclosed in Patent Document 1, the nanoparticles may be unevenly distributed on one electrode side over time. For this reason, there is a concern that the amount of electron transfer between the electrodes is reduced, and a stable amount of power generation cannot be obtained.

　そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、発電量の安定化を図ることができる発電素子の製造方法、発電素子、発電装置、及び電子機器を提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and its object is to provide a method for manufacturing a power generation element, a power generation element, a power generation device, and a power generation device capable of stabilizing the amount of power generation. It is to provide an electronic device.

　第１発明に係る発電素子の製造方法は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する際、電極間の温度差を不要とする発電素子の製造方法であって、第１電極、微粒子を内包する不導体層を含む中間部、及び、前記第１電極とは異なる仕事関数を有する第２電極を備える素子を形成する素子形成工程を備え、前記素子形成工程は、複数の前記素子を積層して積層体を形成する積層体形成工程と、少なくとも１つの前記素子に電気的に接続される第１引き出し配線及び第２引き出し配線を形成する引き出し配線形成工程と、を備えることを特徴とする。 A method for manufacturing a power generation element according to a first aspect of the invention is a method for manufacturing a power generation element that does not require a temperature difference between electrodes when converting thermal energy into electrical energy, and comprises: a first electrode; An element forming step of forming an element having an intermediate portion including a layer and a second electrode having a work function different from that of the first electrode, wherein the element forming step includes laminating a plurality of the elements to form a laminate and a lead wire forming step of forming a first lead wire and a second lead wire electrically connected to at least one element.

　第２発明に係る発電素子の製造方法は、第１発明において、前記引き出し配線形成工程は、複数の前記第１電極に電気的に接続される前記第１引き出し配線を形成し、複数の前記第２電極に電気的に接続される前記第２引き出し配線を形成することを特徴とする。 A method for manufacturing a power generation element according to a second aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, the lead wire forming step includes forming the first lead wires electrically connected to the plurality of first electrodes, The second lead wiring electrically connected to the two electrodes is formed.

　第３発明に係る発電素子の製造方法は、第１発明において、前記引き出し配線形成工程は、１つの第１電極のみに電気的に接続される前記第１引き出し配線を形成し、１つの前記第２電極のみに電気的に接続される前記第２引き出し配線を形成することを特徴とする。 A method for manufacturing a power generation element according to a third aspect of the invention is the first aspect of the invention, wherein the lead wire forming step forms the first lead wire electrically connected to only one first electrode, It is characterized in that the second lead-out wiring electrically connected to only two electrodes is formed.

　第４発明に係る発電素子の製造方法は、第１発明～第３発明の何れかにおいて、前記引き出し配線形成工程は、前記第１引き出し配線及び前記第２引き出し配線を、前記積層体の側面に沿って延在させることを含み、前記第１引き出し配線は、前記積層体の側面に露出した前記第１電極及び前記第２電極の何れかに電気的に接続されることを特徴とする。 A method for manufacturing a power generation element according to a fourth aspect of the invention is the method according to any one of the first to third aspects of the invention, wherein the lead wire forming step includes forming the first lead wire and the second lead wire on the side surface of the laminate. The first extraction wiring is electrically connected to either the first electrode or the second electrode exposed on the side surface of the laminate.

　第５発明に係る発電素子の製造方法は、第１発明において、前記積層体形成工程は、複数の前記素子を積層した第１積層体の前記第１電極と、複数の前記素子を積層した第２積層体の前記第１電極とが電気的に接続されるように、前記第１積層体と前記第２積層体とを積層することを特徴とする。　 A method for manufacturing a power generation element according to a fifth aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect, the laminate forming step comprises: the first electrode of a first laminate obtained by laminating a plurality of the elements; The first laminate and the second laminate are laminated such that the first electrodes of the two laminates are electrically connected.　

　第６発明に係る発電素子は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する際、電極間の温度差を不要とする発電素子であって、それぞれ積層された複数の素子を含む積層体と、少なくとも１つの前記素子と電気的に接続された第１引き出し配線及び第２引き出し配線と、を備え、前記素子は、第１電極と、前記第１電極の上に設けられ、微粒子を内包する不導体層を含む中間部と、前記中間部の上に設けられ、前記第１電極とは異なる仕事関数を有する第２電極と、を含むことを特徴とする。 A power generation element according to a sixth aspect of the present invention is a power generation element that does not require a temperature difference between electrodes when converting thermal energy into electrical energy, and comprises a laminate including a plurality of laminated elements, and at least one a first lead wire and a second lead wire electrically connected to the element, the element including a first electrode and a non-conductor layer provided on the first electrode and containing fine particles; and a second electrode provided on the intermediate portion and having a work function different from that of the first electrode.

　第７発明に係る発電素子は、第６発明において、前記第１引き出し配線は、複数の前記第１電極と電気的に接続され、前記第２引き出し配線は、複数の前記第２電極と電気的に接続されることを特徴とする。 A power generation element according to a seventh aspect is the power generating element according to the sixth aspect, wherein the first lead-out wiring is electrically connected to the plurality of first electrodes, and the second lead-out wiring is electrically connected to the plurality of second electrodes. characterized by being connected to

　第８発明に係る発電素子は、第６発明において、前記第１引き出し配線は、１つの前記第１電極のみと電気的に接続され、前記第２引き出し配線は、１つの前記第２電極のみと電気的に接続されることを特徴とする。 A power generation element according to an eighth invention is the power generation element according to the sixth invention, wherein the first lead wire is electrically connected to only one of the first electrodes, and the second lead wire is electrically connected to only one of the second electrodes. It is characterized by being electrically connected.

　第９発明に係る発電素子は、第６発明～第８発明の何れかにおいて、前記第１引き出し配線及び前記第２引き出し配線は、前記積層体の側面に沿って延在し、前記第１引き出し配線は、前記積層体の側面に露出した前記第１電極及び前記第２電極の何れかに電気的に接続されることを特徴とする。 A power generation element according to a ninth aspect is the power generation element according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein the first lead wire and the second lead wire extend along the side surface of the laminate, and the first lead wire extends along the side surface of the laminate. A wiring is electrically connected to one of the first electrode and the second electrode exposed on the side surface of the laminate.

　第１０発明に係る発電素子は、第６発明～第８発明の何れかにおいて、前記不導体層は、前記第１電極及び前記第２電極を支持することを特徴とする。 A power generation element according to a tenth invention is characterized in that, in any one of the sixth to eighth inventions, the non-conductor layer supports the first electrode and the second electrode.

　第１１発明に係る発電素子は、第６発明において、複数の前記素子を積層した第１積層体と、前記第１積層体に積層されるとともに複数の前記素子を積層した第２積層体とを備え、前記第１積層体の前記第１電極と前記第２積層体の前記第１電極とが電気的に接続されることを特徴とする。 A power generation element according to an eleventh aspect of the present invention is the power generation element according to the sixth aspect, comprising: a first laminate in which a plurality of the elements are laminated; and a second laminate in which the plurality of elements are laminated while being laminated on the first laminate. The first electrode of the first laminate and the first electrode of the second laminate are electrically connected.

　第１２発明に係る発電装置は、第６発明における発電素子と、前記第１引き出し配線と電気的に接続された第１配線と、前記第２引き出し配線と電気的に接続された第２配線と、を備えることを特徴とする。 A power generating device according to a twelfth aspect of the invention includes the power generating element according to the sixth aspect of the invention, a first wiring electrically connected to the first lead wiring, and a second wiring electrically connected to the second lead wiring. , is provided.

　第１３発明に係る電子機器は、第６発明における発電素子と、前記発電素子を電源に用いて駆動する電子部品とを備えることを特徴とする。 An electronic device according to a thirteenth invention is characterized by comprising the power generation element according to the sixth invention and an electronic component driven by using the power generation element as a power supply.

　第１発明～第５発明によれば、素子形成工程は、微粒子を内包する不導体層を含む中間部を備える素子を形成する。即ち、不導体層により、電極間における微粒子の移動が抑制される。このため、経時に伴い微粒子が一方の電極側に偏在し、電子の移動量が減少することを抑制することができる。これにより、発電量の安定化を図ることが可能となる。 According to the first to fifth inventions, the element forming step forms an element having an intermediate portion including a non-conductor layer containing fine particles. That is, the non-conductor layer suppresses movement of the fine particles between the electrodes. For this reason, it is possible to prevent the fine particles from becoming unevenly distributed on one electrode side over time and reducing the amount of movement of electrons. This makes it possible to stabilize the power generation amount.

　特に、第２発明によれば、引き出し配線形成工程は、複数の第１電極に電気的に接続される第１引き出し配線を形成し、複数の第２電極に電気的に接続される第２引き出し配線を形成する。このため、発電素子は、並列型の発電素子となる。これにより、直列型の発電素子の場合と比べて、高電流化を図ることができる。 In particular, according to the second aspect of the invention, the lead wire forming step includes forming the first lead wires electrically connected to the plurality of first electrodes and forming the second lead wires electrically connected to the plurality of second electrodes. Form wiring. Therefore, the power generating element becomes a parallel type power generating element. As a result, a higher current can be achieved as compared with the case of a series type power generating element.

　特に第３発明によれば、引き出し配線形成工程は、１つの第１電極に電気的に接続される第１引き出し配線を形成し、１つの第２電極に電気的に接続される第２引き出し配線を形成する。このため、発電素子は、直列型の発電素子となる。これにより、並列型の発電素子の場合と比べて、高電圧化を図ることができる。 In particular, according to the third aspect of the invention, the lead wire forming step includes forming a first lead wire electrically connected to one first electrode and forming a second lead wire electrically connected to one second electrode. to form Therefore, the power generation element becomes a series type power generation element. As a result, it is possible to achieve a higher voltage than in the case of parallel-type power generating elements.

　特に第４発明によれば、引き出し配線形成工程は、第１引き出し配線及び第２引き出し配線を、積層体の側面に沿って延在させることを含む。また、第１引き出し配線は、積層体の側面に露出した第１電極及び第２電極の何れかに電気的に接続される。即ち、第１引き出し配線は、発電素子の内部側に設けることなく、第１電極及び第２電極の何れかに接続することができる。これにより、製造工程の簡略化が可能となる。 In particular, according to the fourth aspect of the invention, the lead wire forming step includes extending the first lead wire and the second lead wire along the side surface of the laminate. Also, the first lead wiring is electrically connected to either the first electrode or the second electrode exposed on the side surface of the laminate. That is, the first lead wiring can be connected to either the first electrode or the second electrode without being provided inside the power generating element. This enables simplification of the manufacturing process.

　特に第５発明によれば、積層体形成工程は、複数の素子を積層した第１積層体の第１電極と、複数の素子を積層した第２積層体の第１電極とが電気的に接続されるように、第１積層体と第２積層体とを積層する。このため、電気的に直列型に接続された第１積層体と、電気的に直列型の第２積層体とを、電気的に並列型に接続することができる。これにより、更なる高電流化を図ることができる。 In particular, according to the fifth invention, in the laminate forming step, the first electrode of the first laminate in which the plurality of elements are laminated and the first electrode of the second laminate in which the plurality of elements are laminated are electrically connected. The first laminate and the second laminate are laminated such that Therefore, the first stacked body electrically connected in series and the second stacked body electrically connected in series can be electrically connected in parallel. As a result, a higher current can be achieved.

　第６発明～第１０発明によれば、中間部は、微粒子を内包する不導体層を含む。即ち、不導体層により、電極間における微粒子の移動が抑制される。このため、経時に伴い微粒子が一方の電極側に偏在し、電子の移動量が減少することを抑制することができる。これにより、発電量の安定化を図ることが可能となる。 According to the sixth to tenth inventions, the intermediate portion includes a non-conductor layer containing fine particles. That is, the non-conductor layer suppresses movement of the fine particles between the electrodes. For this reason, it is possible to prevent the fine particles from becoming unevenly distributed on one electrode side over time and reducing the amount of movement of electrons. This makes it possible to stabilize the power generation amount.

　特に、第７発明によれば、第１引き出し配線は、複数の第１電極と電気的に接続され、第２引き出し配線は、複数の第２電極と電気的に接続される。このため、発電素子は、並列型の発電素子となる。これにより、直列型の発電素子の場合と比べて、高電流化を図ることができる。 Particularly, according to the seventh invention, the first lead-out wiring is electrically connected to the plurality of first electrodes, and the second lead-out wiring is electrically connected to the plurality of second electrodes. Therefore, the power generating element becomes a parallel type power generating element. As a result, a higher current can be achieved as compared with the case of a series type power generating element.

　特に第８発明によれば、第１引き出し配線は、１つの前記第１電極のみと電気的に接続され、第２引き出し配線は、１つの前記第２電極のみと電気的に接続される。このため、発電素子は、直列型の発電素子となる。これにより、並列型の発電素子の場合と比べて、高電圧化を図ることができる。 Especially according to the eighth invention, the first lead wire is electrically connected to only one of the first electrodes, and the second lead wire is electrically connected to only one of the second electrodes. Therefore, the power generation element becomes a series type power generation element. As a result, it is possible to achieve a higher voltage than in the case of parallel-type power generating elements.

　特に、第９発明によれば、第１引き出し配線及び第２引き出し配線は、積層体の側面に沿って延在し、第１引き出し配線は、積層体の側面に露出した第１電極及び第２電極の何れかに電気的に接続される。即ち、第１引き出し配線は、発電素子の内部側に設けられないため、第１引き出し配線の劣化に伴う修理を容易に実施することができる。これにより、発電素子における利用可能期間の長期化を図ることが可能となる。 In particular, according to the ninth invention, the first lead wire and the second lead wire extend along the side surface of the laminate, and the first lead wire includes the first electrode and the second electrode exposed on the side surface of the laminate. electrically connected to any of the electrodes. That is, since the first lead-out wiring is not provided inside the power generation element, it is possible to easily perform repairs associated with deterioration of the first lead-out wiring. This makes it possible to extend the usable period of the power generating element.

　特に、第１０発明によれば、不導体層は、第１電極及び第２電極を支持する。このため、不導体層の代わりに溶媒等を用いた場合に比べて、電極間の距離（ギャップ）を維持するための支持部等を設ける必要がなく、支持部の形成精度に起因するギャップのバラつきを除くことができる。これにより、発電量のバラつきを抑制することが可能となる。 In particular, according to the tenth invention, the nonconductor layer supports the first electrode and the second electrode. Therefore, compared to the case where a solvent or the like is used instead of the non-conductive layer, there is no need to provide a support portion or the like for maintaining the distance (gap) between the electrodes, and the gap resulting from the formation accuracy of the support portion is eliminated. Distortion can be removed. This makes it possible to suppress variations in the amount of power generation.

　特に、第１１発明によれば、複数の素子を積層した第１積層体と、第１積層体に積層されるとともに複数の素子を積層した第２積層体とを備え、第１積層体の第１電極と第２積層体の第１電極とが電気的に接続される。このため、電気的に直列型に接続された第１積層体と、電気的に直列型の第２積層体とを、電気的に並列型に接続することができる。これにより、更なる高電流化を図ることができる。　 In particular, according to the eleventh aspect, the first laminated body in which a plurality of elements are laminated, and the second laminated body laminated on the first laminated body and in which a plurality of elements are laminated, The one electrode and the first electrode of the second laminate are electrically connected. Therefore, the first stacked body electrically connected in series and the second stacked body electrically connected in series can be electrically connected in parallel. As a result, a higher current can be achieved.　

　特に、第１２発明によれば、発電装置は、第６発明における発電素子を備える。このため、発電量の安定化を図る発電装置の実現が可能となる。 In particular, according to the twelfth invention, the power generator includes the power generation element according to the sixth invention. Therefore, it is possible to realize a power generation device that stabilizes the power generation amount.

　特に、第１３発明によれば、電子機器は、第６発明における発電素子を備える。このため、発電量の安定化を図る電子機器の実現が可能となる。 In particular, according to the thirteenth invention, an electronic device includes the power generation element according to the sixth invention. Therefore, it is possible to realize an electronic device that stabilizes the amount of power generation.

図１（ａ）は、第１実施形態における発電素子、及び発電装置の一例を示す模式断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ－Ａに沿った模式断面図である。FIG. 1(a) is a schematic cross-sectional view showing an example of a power generation element and a power generation device in the first embodiment, and FIG. 1(b) is a schematic cross-sectional view along AA in FIG. 1(a). is. 図２は、中間部の一例を示す模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the intermediate portion. 図３は、第１実施形態における発電素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the first embodiment. 図４（ａ）～図４（ｄ）は、第１実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。4(a) to 4(d) are schematic cross-sectional views showing an example of the method for manufacturing the power generation element according to the first embodiment. 図５（ａ）は、第１実施形態における発電素子、及び発電装置の第１変形例を示す模式断面図であり、図５（ｂ）は、第１実施形態における発電素子、及び発電装置の第２変形例を示す模式断面図である。FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing a first modification of the power generation element and the power generation device in the first embodiment, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of the power generation element and the power generation device in the first embodiment. It is a schematic cross section which shows a 2nd modification. 図６（ａ）は、第２実施形態における発電素子、及び発電装置の第１例を示す模式断面図であり、図６（ｂ）は、第２実施形態における発電素子、及び発電装置の第２例を示す模式断面図であり、図６（ｃ）は、第２実施形態における発電素子、及び発電装置の第３例を示す模式断面図である。FIG. 6A is a schematic cross-sectional view showing a first example of the power generation element and the power generation device according to the second embodiment, and FIG. FIG. 6C is a schematic cross-sectional view showing two examples, and FIG. 6C is a schematic cross-sectional view showing a third example of the power generation element and the power generation device in the second embodiment. 図７は、第２実施形態における発電素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the second embodiment. 図８（ａ）～図８（ｄ）は、第２実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。8(a) to 8(d) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the second embodiment. 図９は、第３実施形態における発電素子、及び発電装置の一例を示す模式断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of a power generation element and a power generation device according to the third embodiment. 図１０は、第３実施形態における発電素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the third embodiment. 図１１（ａ）～図１１（ｆ）は、第３実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。11(a) to 11(f) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the third embodiment. 図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、第３実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。12(a) to 12(c) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the third embodiment. 図１３（ａ）は、第４実施形態における発電素子、及び発電装置の第１例を示す模式断面図であり、図１３（ｂ）は、第４実施形態における発電素子、及び発電装置の第２例を示す模式断面図である。FIG. 13A is a schematic cross-sectional view showing a first example of the power generation element and the power generation device according to the fourth embodiment, and FIG. It is a schematic cross section showing two examples. 図１４は、第４実施形態における発電素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the fourth embodiment. 図１５（ａ）～図１５（ｂ）は、第４実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。15(a) and 15(b) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the fourth embodiment. 図１６（ａ）～図１６（ｂ）は、第４実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。16(a) and 16(b) are schematic cross-sectional views showing an example of the method for manufacturing the power generating element according to the fourth embodiment. 図１７は、第５実施形態における発電素子、及び発電装置の一例を示す模式断面図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing an example of a power generation element and a power generation device according to the fifth embodiment. 図１８（ａ）～図１８（ｄ）は、第５実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。18(a) to 18(d) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a power generating element according to the fifth embodiment. 図１９（ａ）～図１９（ｂ）は、第５実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。19(a) and 19(b) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the fifth embodiment. 図２０は、第６実施形態における発電素子、及び発電装置の一例を示す模式断面図である。FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing an example of a power generation element and a power generation device according to the sixth embodiment. 図２１（ａ）～図２１（ｂ）は、第６実施形態における発電素子の製造方法の一例を示す模式断面図である。21(a) and 21(b) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a power generation element according to the sixth embodiment. 図２２は、第７実施形態における発電素子を示す模式断面図である。FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing a power generation element according to the seventh embodiment. 図２３は、第８実施形態における発電素子を示す模式断面図である。FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing a power generation element according to the eighth embodiment. 図２４（ａ）～図２４（ｄ）は、発電素子を備えた電子機器の例を示す模式ブロック図であり、図２４（ｅ）～図２４（ｈ）は、発電素子を含む発電装置を備えた電子機器の例を示す模式ブロック図である。FIGS. 24(a) to 24(d) are schematic block diagrams showing examples of electronic devices having power generation elements, and FIGS. 24(e) to 24(h) show power generation devices including power generation elements. It is a schematic block diagram which shows the example of the electronic device provided.

　以下、本発明の実施形態としての発電素子の製造方法、発電素子、発電装置、及び電子機器の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において、各電極が積層される高さ方向を第１方向Ｚとし、第１方向Ｚと交差、例えば直交する１つの平面方向を第２方向Ｘとし、第１方向Ｚ及び第２方向Ｘのそれぞれと交差、例えば直交する別の平面方向を第３方向Ｙとする。また、各図における構成は、説明のため模式的に記載されており、例えば各構成の大きさや、構成毎における大きさの対比等については、図とは異なってもよい。 Hereinafter, examples of a method for manufacturing a power generation element, a power generation element, a power generation device, and an electronic device as embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the height direction in which each electrode is stacked is defined as a first direction Z, and one planar direction that intersects, for example, is orthogonal to the first direction Z is defined as a second direction X. A third direction Y is another planar direction that intersects, for example, is orthogonal to each of the directions X. As shown in FIG. Also, the configuration in each drawing is schematically described for explanation, and for example, the size of each configuration and the comparison of the size of each configuration may differ from those in the drawings.

（第１実施形態：発電素子１、発電装置１００）
　図１は、第１実施形態における発電素子１、及び発電装置１００の一例を示す模式図である。図１（ａ）は、第１実施形態における発電素子１、及び発電装置１００の一例を示す模式断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ－Ａに沿った模式断面図である。 (First Embodiment: Power Generation Element 1, Power Generation Device 100)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a power generation element 1 and a power generation device 100 in the first embodiment. FIG. 1(a) is a schematic cross-sectional view showing an example of the power generation element 1 and the power generation device 100 in the first embodiment, and FIG. 1(b) is a schematic diagram along AA in FIG. 1(a). It is a sectional view.

（発電装置１００）
　図１（ａ）に示すように、発電装置１００は、発電素子１と、第１配線１０１と、第２配線１０２とを備える。発電素子１は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する。このような発電素子１を備えた発電装置１００は、例えば、図示せぬ熱源に搭載又は設置され、熱源の熱エネルギーを元として、発電素子１から発生した電気エネルギーを、第１配線１０１及び第２配線１０２を介して負荷Ｒへ出力する。負荷Ｒの一端は第１配線１０１と電気的に接続され、他端は第２配線１０２と電気的に接続される。負荷Ｒは、例えば電気的な機器を示す。負荷Ｒは、例えば発電装置１００を主電源又は補助電源に用いて駆動される。 (Power generator 100)
As shown in FIG. 1( a ), the power generation device 100 includes a power generation element 1 , first wiring 101 and second wiring 102 . The power generation element 1 converts thermal energy into electrical energy. For example, the power generation device 100 including such a power generation element 1 is mounted or installed on a heat source (not shown), and based on the thermal energy of the heat source, the electrical energy generated from the power generation element 1 is transferred to the first wiring 101 and the second wiring 101. 2 output to the load R via the wiring 102 . One end of the load R is electrically connected to the first wiring 101 and the other end is electrically connected to the second wiring 102 . A load R indicates, for example, an electrical device. The load R is driven, for example, using the generator 100 as a main power source or an auxiliary power source.

　発電素子１の熱源としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の電子デバイス又は電子部品、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子、自動車等のエンジン、工場の生産設備、人体、太陽光、及び環境温度等が挙げられる。例えば、電子デバイス、電子部品、発光素子、エンジン、及び生産設備等は、人工熱源である。人体、太陽光、及び環境温度等は自然熱源である。発電素子１を備えた発電装置１００は、例えばＩｏＴ（Internet of Things）デバイス及びウェアラブル機器等のモバイル機器や自立型センサ端末の内部に設けることができ、電池の代替又は補助として用いることができる。さらに、発電装置１００は、太陽光発電等のような、より大型の発電装置への応用も可能である。 Examples of heat sources for the power generation element 1 include electronic devices or electronic parts such as CPUs (Central Processing Units), light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes), engines such as automobiles, production equipment in factories, human bodies, sunlight, and environmental temperature. For example, electronic devices, electronic parts, light-emitting elements, engines, production equipment, etc. are artificial heat sources. The human body, sunlight, ambient temperature, etc. are natural heat sources. The power generation device 100 including the power generation element 1 can be provided inside mobile devices such as IoT (Internet of Things) devices and wearable devices and self-supporting sensor terminals, and can be used as an alternative or supplement to batteries. Furthermore, the power generation device 100 can also be applied to larger power generation devices such as solar power generation.

（発電素子１）
　発電素子１は、例えば、上記人工熱源が発した熱エネルギー、又は上記自然熱源が持つ熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、電流を生成する。発電素子１は、発電装置１００内に設けるだけでなく、発電素子１自体を、上記モバイル機器や上記自立型センサ端末等の内部に設けることもできる。この場合、発電素子１自体が、上記モバイル機器又は上記自立型センサ端末等の、電池の代替部品又は補助部品となり得る。 (Power generation element 1)
The power generation element 1 converts, for example, thermal energy generated by the artificial heat source or thermal energy possessed by the natural heat source into electrical energy to generate current. The power generation element 1 can be provided not only inside the power generation device 100, but also inside the mobile device, the self-contained sensor terminal, or the like. In this case, the power generation element 1 itself can serve as an alternative or auxiliary part of the battery, such as the mobile device or the self-contained sensor terminal.

　発電素子１は、例えば図１（ａ）に示すように、第１電極１１と、第２電極１２と、中間部１４とを備える。発電素子１は、例えば第１基板１５、及び第２基板１６の少なくとも何れかを備えてもよい。 The power generation element 1 includes, for example, a first electrode 11, a second electrode 12, and an intermediate portion 14, as shown in FIG. 1(a). The power generation element 1 may include at least one of the first substrate 15 and the second substrate 16, for example.

　第１電極１１及び第２電極１２は、互いに対向して設けられる。第１電極１１及び第２電極１２は、それぞれ異なる仕事関数を有する。中間部１４は、例えば図２に示すように、第１電極１１と、第２電極１２との間（ギャップＧ）を含む空間１４０に設けられる。 The first electrode 11 and the second electrode 12 are provided facing each other. The first electrode 11 and the second electrode 12 have different work functions. The intermediate portion 14 is provided in a space 140 including a gap G between the first electrode 11 and the second electrode 12, as shown in FIG. 2, for example.

　中間部１４は、例えば微粒子１４１と、不導体層１４２とを含む。不導体層１４２は、微粒子１４１を内包する。この場合、不導体層１４２により、ギャップＧにおける微粒子１４１の移動が抑制される。このため、経時に伴い微粒子１４１が一方の電極１１、１２側に偏在し、電子の移動量が減少することを抑制することができる。これにより、発電量の安定化を図ることが可能となる。 The intermediate portion 14 includes, for example, fine particles 141 and a non-conductor layer 142 . The non-conductor layer 142 contains the fine particles 141 . In this case, movement of the particles 141 in the gap G is suppressed by the non-conductor layer 142 . Therefore, it is possible to prevent the fine particles 141 from becoming unevenly distributed on the side of one of the

electrodes

11 and 12 over time and reducing the amount of movement of electrons. This makes it possible to stabilize the power generation amount.

　不導体層１４２は、例えば不導体材料を硬化させて形成される。不導体層１４２は、例えば固体を示す。不導体層１４２は、例えば希釈剤の残渣や、不導体材料の未硬化部を含んでもよい。また、微粒子１４１は、例えば不導体層１４２に分散された状態で固定される。この場合においても、上記と同様に、発電量の安定化を図ることが可能となる。 The non-conductor layer 142 is formed, for example, by curing a non-conductor material. The non-conductor layer 142 exhibits a solid, for example. The non-conducting layer 142 may include, for example, diluent residue and uncured portions of the non-conducting material. Also, the fine particles 141 are fixed in a dispersed state in the non-conductor layer 142, for example. In this case as well, it is possible to stabilize the power generation amount in the same manner as described above.

　中間部１４は、第１電極１１の上に設けられる。また、第２電極１２は、不導体層１４２の上に設けられる。即ち、不導体層１４２は、第１電極１１及び第２電極１２を支持する。ここで、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する際、電極間の温度差を不要とする発電素子１では、第２方向Ｘ及び第３方向Ｙに沿った面におけるギャップＧのバラつきを抑制することで、発電量の増加を図ることができる。この点、中間部として溶媒等の液体を用いる場合、ギャップＧを維持するための支持部等を設ける必要がある。しかしながら、支持部等の形成に伴い、上記ギャップＧのバラつきを大きくし得ることが懸念されていた。これに対し、本実施形態における発電素子１では、不導体層１４２は、第１電極１１及び第２電極１２を支持するため、ギャップＧを維持するための支持部等を設ける必要がなく、支持部等の形成精度に起因するギャップのバラつきを除くことができる。これにより、発電量の増加を図ることが可能となる。 The intermediate portion 14 is provided on the first electrode 11 . Also, the second electrode 12 is provided on the non-conductor layer 142 . That is, the non-conductor layer 142 supports the first electrode 11 and the second electrode 12 . Here, in the power generation element 1 that does not require a temperature difference between the electrodes when converting thermal energy into electrical energy, by suppressing variations in the gap G on the surfaces along the second direction X and the third direction Y, , the amount of power generation can be increased. In this regard, when a liquid such as a solvent is used as the intermediate portion, it is necessary to provide a support portion or the like for maintaining the gap G. However, there has been a concern that the gap G may vary greatly with the formation of the supporting portion and the like. On the other hand, in the power generation element 1 of the present embodiment, the non-conductor layer 142 supports the first electrode 11 and the second electrode 12, so there is no need to provide a support portion or the like for maintaining the gap G, and the non-conductor layer 142 supports the first electrode 11 and the second electrode 12. It is possible to eliminate variations in the gap due to the accuracy of forming the parts. This makes it possible to increase the amount of power generation.

　また、ギャップを維持するための支持部等を設ける場合、支持部に微粒子１４１が接触し、支持部周辺に凝集する懸念が挙げられる。これに対し、本実施形態における発電素子１では、支持部に起因して微粒子１４１が凝集する状態を排除することができる。これにより、安定した発電量を維持することが可能となる。 Also, when providing a support or the like for maintaining the gap, there is a concern that the fine particles 141 may come into contact with the support and aggregate around the support. On the other hand, in the power generating element 1 of the present embodiment, it is possible to eliminate the state in which the fine particles 141 aggregate due to the supporting portion. This makes it possible to maintain a stable power generation amount.

　以下、各構成についての詳細を説明する。 The details of each configuration are described below.

　＜第１電極１１、第２電極１２＞
　第１電極１１及び第２電極１２は、例えば図１（ａ）に示すように、第１方向Ｚに離間する。各電極１１、１２は、例えば第２方向Ｘ及び第３方向Ｙに延在し、複数設けられてもよい。例えば１つの第２電極１２は、複数の第１電極１１とそれぞれ異なる位置で対向して設けられてもよい。また、例えば１つの第１電極１１は、複数の第２電極１２とそれぞれ異なる位置で対向して設けられてもよい。 <First Electrode 11, Second Electrode 12>
The first electrode 11 and the second electrode 12 are spaced apart in the first direction Z, as shown in FIG. 1(a), for example. Each of the

electrodes

11 and 12 may extend in the second direction X and the third direction Y, for example, and may be provided in plurality. For example, one second electrode 12 may be provided facing the plurality of first electrodes 11 at different positions. Also, for example, one first electrode 11 may be provided facing the plurality of second electrodes 12 at different positions.

　第１電極１１及び第２電極１２の材料として、導電性を有する材料が用いられる。第１電極１１及び第２電極１２の材料として、例えばそれぞれ異なる仕事関数を有する材料が用いられる。なお、各電極１１、１２に同一の材料を用いてもよく、この場合、それぞれ異なる仕事関数を有していればよい。 A conductive material is used as the material of the first electrode 11 and the second electrode 12 . As materials for the first electrode 11 and the second electrode 12, for example, materials having different work functions are used. The same material may be used for the

electrodes

11 and 12, and in this case, the

electrodes

11 and 12 may have different work functions.

　各電極１１、１２の材料として、例えば鉄、アルミニウム、銅等の単一元素からなる材料が用いられるほか、例えば２種類以上の元素からなる合金の材料が用いられてもよい。各電極１１、１２の材料として、例えば非金属導電物が用いられてもよい。非金属導電物の例としては、シリコン（Ｓｉ：例えばｐ型Ｓｉ、あるいはｎ型Ｓｉ）、及びグラフェン等のカーボン系材料等を挙げることができる。 As the material of the

electrodes

11 and 12, for example, a material composed of a single element such as iron, aluminum, or copper may be used, or an alloy material composed of, for example, two or more elements may be used. A non-metallic conductor, for example, may be used as the material of the

electrodes

11 and 12 . Examples of nonmetallic conductors include silicon (Si: for example, p-type Si or n-type Si) and carbon-based materials such as graphene.

　第１電極１１及び第２電極１２の第１方向Ｚに沿った厚さは、例えば４ｎｍ以上１μｍ以下である。第１電極１１及び第２電極１２の第１方向Ｚに沿った厚さは、例えば４ｎｍ以上５００ｎｍ以下でもよい。 The thickness of the first electrode 11 and the second electrode 12 along the first direction Z is, for example, 4 nm or more and 1 μm or less. The thickness of the first electrode 11 and the second electrode 12 along the first direction Z may be, for example, 4 nm or more and 500 nm or less.

　第１電極１１と、第２電極１２との間の距離を示すギャップＧは、不導体層１４２の厚さを変更することで任意に設定することができる。例えばギャップＧを狭くすることで、各電極１１、１２の間に発生する電界を大きくすることができるため、発電素子１の発電量を増加させることができる。また、例えばギャップＧを狭くすることで、発電素子１の第１方向Ｚに沿った厚さを薄くすることができる。 A gap G that indicates the distance between the first electrode 11 and the second electrode 12 can be arbitrarily set by changing the thickness of the non-conductor layer 142 . For example, by narrowing the gap G, the electric field generated between the

electrodes

11 and 12 can be increased, so that the power generation amount of the power generation element 1 can be increased. Further, for example, by narrowing the gap G, the thickness of the power generation element 1 along the first direction Z can be reduced.

　ギャップＧは、例えば５００μｍ以下の有限値である。ギャップＧは、例えば１０ｎｍ以上１μｍ以下である。例えばギャップＧが２００ｎｍ以下の場合、第１電極１１と第２電極１２とが接触する可能性が高くなる。また、ギャップＧが１μｍよりも大きい場合、各電極１１、１２の間に発生する電界が弱まる可能性がある。これらのため、ギャップＧは、２００ｎｍよりも大きく、１μｍ以下であることが好ましい。 The gap G is a finite value of 500 μm or less, for example. The gap G is, for example, 10 nm or more and 1 μm or less. For example, when the gap G is 200 nm or less, the possibility of contact between the first electrode 11 and the second electrode 12 increases. Also, if the gap G is larger than 1 μm, the electric field generated between the

electrodes

11 and 12 may weaken. For these reasons, the gap G is preferably larger than 200 nm and 1 μm or less.

　＜中間部１４＞
　中間部１４は、例えば図１（ｂ）に示すように、第２方向Ｘ及び第３方向Ｙに沿った平面に延在する。中間部１４は、各電極１１、１２の間に形成された空間１４０内に設けられる。中間部１４は、各電極１１、１２の互いに対向する主面に接するほか、例えば各電極１１、１２の側面に接してもよい。 <Intermediate part 14>
The intermediate portion 14 extends on a plane along the second direction X and the third direction Y, as shown in FIG. 1B, for example. The intermediate portion 14 is provided within a space 140 formed between the

electrodes

11 , 12 . The intermediate portion 14 may be in contact with the main surfaces of the

electrodes

11 and 12 facing each other, and may also be in contact with the side surfaces of the

electrodes

11 and 12, for example.

　微粒子１４１は、不導体層１４２に分散され、例えば一部が不導体層１４２から露出してもよい。微粒子１４１は、例えばギャップＧ内に充填され、微粒子１４１の隙間に不導体層１４２が設けられてもよい。微粒子１４１の粒子径は、例えばギャップＧよりも小さい。微粒子１４１の粒子径は、例えばギャップＧの１／１０以下の有限値とされる。微粒子１４１の粒子径を、ギャップＧの１／１０以下とすると、空間１４０内に微粒子１４１を含む中間部１４を、形成しやすくなる。これにより、発電素子１を生成する際、作業性を向上させることが可能となる。 The fine particles 141 may be dispersed in the non-conductor layer 142 and partially exposed from the non-conductor layer 142, for example. The particles 141 may be filled in the gap G, for example, and the non-conductor layer 142 may be provided in the gaps between the particles 141 . The particle diameter of the fine particles 141 is smaller than the gap G, for example. The particle diameter of the fine particles 141 is set to a finite value of 1/10 or less of the gap G, for example. If the particle diameter of the fine particles 141 is set to 1/10 or less of the gap G, it becomes easier to form the intermediate portion 14 containing the fine particles 141 in the space 140 . This makes it possible to improve the workability when generating the power generation element 1 .

　ここで、「微粒子」とは、複数の粒子を含んだものを示す。微粒子１４１は、例えば２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の粒子径を有する粒子を含む。微粒子１４１は、例えば、メディアン径（中央径：Ｄ５０）が３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の粒子径を有する粒子を含んでもよいほか、例えば平均粒径が３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の粒子径を有する粒子を含んでもよい。メディアン径又は平均粒径は、例えば粒度分布計測器を用いることで、測定することができる。粒度分布計測器としては、例えば、動的光散乱法を用いた粒度分布計測器（例えばMalvern Panalytical 製ゼータサイザーUltra等）を用いればよい。 Here, "fine particles" refer to those containing multiple particles. The fine particles 141 include particles having a particle diameter of, for example, 2 nm or more and 1000 nm or less. The fine particles 141 may include, for example, particles having a median diameter (median diameter: D50) of 3 nm or more and 20 nm or less, or particles having an average particle diameter of 3 nm or more and 20 nm or less. . The median diameter or average particle diameter can be measured, for example, by using a particle size distribution analyzer. As the particle size distribution measuring instrument, for example, a particle size distribution measuring instrument using a dynamic light scattering method (eg, Zetasizer Ultra manufactured by Malvern Panalytical, etc.) may be used.

　微粒子１４１は、例えば導電物を含み、用途に応じて任意の材料が用いられる。微粒子１４１は、１種類の材料を含むほか、用途に応じて複数の材料を含んでもよい。微粒子１４１の仕事関数の値は、例えば、第１電極１１の仕事関数の値と、第２電極１２の仕事関数の値との間にあるほか、例えば第１電極１１の仕事関数の値と、第２電極１２の仕事関数の値との間以外であってもよく、任意である。 The fine particles 141 include, for example, a conductive material, and any material is used depending on the application. The fine particles 141 may contain one type of material, or may contain a plurality of materials depending on the application. The work function value of the fine particles 141 is, for example, between the work function value of the first electrode 11 and the work function value of the second electrode 12. For example, the work function value of the first electrode 11 and It may be other than between the value of the work function of the second electrode 12 and is arbitrary.

　微粒子１４１は、例えば金属を含む。微粒子１４１として、例えば金、銀等の１種類の材料を含有する粒子のほか、例えば２種類以上の材料を含有した合金の粒子が用いられてもよい。 The fine particles 141 contain, for example, metal. As the fine particles 141, for example, in addition to particles containing one kind of material such as gold or silver, particles of an alloy containing two or more kinds of materials may be used.

　微粒子１４１は、例えば金属酸化物を含む。金属酸化物を含む微粒子１４１として、例えばジルコニア（ＺｒＯ_２）、チタニア（ＴｉＯ_２）、シリカ（ＳｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_５）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化タングステン（ＷＯ_３）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、セリア（ＣｅＯ_２）、酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_５、Ｓｂ_２Ｏ_３）などの、金属及びＳｉからなる群より選ばれる少なくとも何れか１つの元素の金属酸化物が用いられる。微粒子１４１は、例えば誘電体を含んでもよい。 Fine particles 141 contain, for example, a metal oxide. Examples of fine particles 141 containing metal oxides include zirconia (ZrO ₂ ), titania (TiO ₂ ), silica (SiO ₂ ), alumina (Al ₂ O ₃ ), iron oxides (Fe ₂ O ₃ , Fe ₂ O ₅ ), Copper oxide (CuO ₎ , zinc oxide (ZnO), yttria ( _Y2O3 ), niobium _oxide ( _Nb2O5 ) _, molybdenum oxide ( _MoO3 ), indium oxide ( _In2O3 ), tin oxide ( _SnO2 ), tantalum oxide (Ta ₂ O ₅ ), tungsten oxide (WO ₃ ), lead oxide (PbO), bismuth oxide (Bi ₂ O ₃ ), ceria (CeO ₂ ), antimony oxide (Sb ₂ O ₅ , Sb ₂ O ₃ ), a metal oxide of at least one element selected from the group consisting of metals and Si is used. Particulate 141 may include, for example, a dielectric.

　微粒子１４１は、例えば磁性体を除く金属酸化物を含んでもよい。例えば微粒子１４１が、磁性体を示す金属酸化物を含む場合、発電素子１の設置された環境に起因して発生する磁場により、微粒子１４１の移動が制限され得る。このため、微粒子１４１は、磁性体を除く金属酸化物を含むことで、外部環境に起因する磁場の影響を受けずに、経時に伴う発電量の低下を抑制することが可能となる。 The fine particles 141 may contain, for example, metal oxides other than magnetic substances. For example, if the fine particles 141 contain a metal oxide exhibiting a magnetic substance, the movement of the fine particles 141 may be restricted by the magnetic field generated due to the environment in which the power generating element 1 is installed. Therefore, by including a metal oxide other than a magnetic material, the fine particles 141 are not affected by the magnetic field caused by the external environment, and it is possible to suppress the decrease in the power generation amount over time.

　微粒子１４１は、例えば被膜１４１ａを表面に含む。被膜１４１ａの厚さは、例えば２０ｎｍ以下の有限値である。このような被膜１４１ａを微粒子１４１の表面に設けることで、例えば不導体層１４２に分散させる際の凝集を抑制することができる。また、このような被膜１４１ａを微粒子１４１の表面に設けることで、微粒子１４１が第１電極１１及び第２電極１２の少なくとも何れかに直接接触するのを防止することが可能となる。 The microparticles 141 include, for example, a coating 141a on the surface. The thickness of the coating 141a is, for example, a finite value of 20 nm or less. By providing such a film 141 a on the surface of the fine particles 141 , it is possible to suppress aggregation when dispersed in the non-conductor layer 142 , for example. In addition, by providing such coating 141 a on the surface of the fine particles 141 , it is possible to prevent the fine particles 141 from directly contacting at least one of the first electrode 11 and the second electrode 12 .

　被膜１４１ａとして、例えばチオール基又はジスルフィド基を有する材料が用いられる。チオール基を有する材料として、例えばドデカンチオール等のアルカンチオールが用いられる。ジスルフィド基を有する材料として、例えばアルカンジスルフィド等が用いられる。 A material having, for example, a thiol group or a disulfide group is used as the coating 141a. Alkanethiol such as dodecanethiol is used as the material having a thiol group. As a material having a disulfide group, for example, an alkane disulfide or the like is used.

　不導体層１４２は、各電極１１、１２の間に設けられ、例えば各電極１１、１２に接する。不導体層１４２の厚さは、例えば５００μｍ以下の有限値である。不導体層１４２の厚さは、上述したギャップＧの値やバラつきに影響する。このため、例えば不導体層１４２の厚さが２００ｎｍ以下の場合、第１電極１１と第２電極１２とが接触する可能性が高くなる。また、不導体層１４２の厚さが１μｍよりも大きい場合、各電極１１、１２の間に発生する電界が弱まる可能性がある。これらのため、不導体層１４２の厚さは、２００ｎｍよりも大きく、１μｍ以下であることが好ましい。 The non-conductor layer 142 is provided between the

electrodes

11 and 12 and is in contact with the

electrodes

11 and 12, for example. The thickness of the non-conductor layer 142 is a finite value of 500 μm or less, for example. The thickness of the non-conductor layer 142 affects the value and variation of the gap G described above. Therefore, for example, when the thickness of the non-conductor layer 142 is 200 nm or less, the possibility of contact between the first electrode 11 and the second electrode 12 increases. Also, if the thickness of the non-conductor layer 142 is greater than 1 μm, the electric field generated between the

electrodes

11 and 12 may weaken. For these reasons, the thickness of the non-conductor layer 142 is preferably greater than 200 nm and equal to or less than 1 μm.

　不導体層１４２は、例えば１種類の材料を含むほか、用途に応じて複数の材料を含んでもよい。不導体層１４２として、例えばＩＳＯ１０４３－１、又はＪＩＳ　Ｋ　６８９９－１に記載の材料が用いられてもよい。不導体層１４２は、例えば異なる材料を含む複数の層を含み、各層を積層した構成を含んでもよい。不導体層１４２が複数の層を含む場合、例えば各層にはそれぞれ異なる材料を含む微粒子１４１が内包（例えば分散）されてもよい。 The non-conductor layer 142 may contain, for example, one type of material, or may contain a plurality of materials depending on the application. Materials described in ISO 1043-1 or JIS K 6899-1, for example, may be used as the non-conductor layer 142 . The non-conductor layer 142 may include a plurality of layers containing different materials, for example, and may include a structure in which each layer is laminated. When the non-conductor layer 142 includes a plurality of layers, for example, particles 141 containing different materials may be included (eg, dispersed) in each layer.

　不導体層１４２は、絶縁性を有する。不導体層１４２に用いられる材料は、微粒子１４１を分散した状態で固定できる絶縁性材料であれば、任意であるが、有機高分子化合物が好ましい。不導体層１４２が有機高分子化合物を含む場合、不導体層１４２をフレキシブルに形成できるため、湾曲や屈曲等の用途に応じた形状を有する発電素子１を形成することができる。 The non-conductor layer 142 has insulating properties. The material used for the non-conductor layer 142 is arbitrary as long as it is an insulating material that can fix the fine particles 141 in a dispersed state, but an organic polymer compound is preferable. When the non-conductor layer 142 contains an organic polymer compound, the non-conductor layer 142 can be formed flexibly, so that the power generating element 1 can be formed in a shape such as curved or bent according to the application.

　有機高分子化合物としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ（メタ）アクリレート、ラジカル重合系の光または熱硬化性樹脂、光カチオン重合系の光または熱硬化性樹脂、あるいはエポキシ樹脂、アクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ノボラック樹脂、ポリフッ化ビニリデンなどを用いることができる。 Examples of organic polymer compounds include polyimides, polyamides, polyesters, polycarbonates, poly(meth)acrylates, radically polymerizable photo- or thermosetting resins, photo-cationically polymerizable photo- or thermosetting resins, epoxy resins, and acrylonitrile components. can be used, such as copolymers containing

　なお、例えば不導体層１４２として、無機物質が用いられてもよい。無機物質として、例えばゼオライトや珪藻土等の多孔無機物質のほか、籠状分子等が挙げられる。 An inorganic substance may be used as the non-conductor layer 142, for example. Examples of inorganic substances include porous inorganic substances such as zeolite and diatomaceous earth, as well as cage-like molecules.

　＜第１基板１５、第２基板１６＞
　第１基板１５及び第２基板１６は、例えば図１（ａ）に示すように、各電極１１、１２及び中間部１４を挟み、第１方向Ｚに離間して設けられる。第１基板１５は、例えば第１電極１１と接し、第２電極１２と離間する。第１基板１５は、第１電極１１を固定する。第２基板１６は、第２電極１２と接し、第１電極１１と離間する。第２基板１６は、第２電極１２を固定する。 <First Substrate 15, Second Substrate 16>
The first substrate 15 and the second substrate 16 are spaced apart in the first direction Z with the

electrodes

11 and 12 and the intermediate portion 14 interposed therebetween, as shown in FIG. 1A, for example. The first substrate 15 is, for example, in contact with the first electrode 11 and separated from the second electrode 12 . The first substrate 15 fixes the first electrode 11 . The second substrate 16 is in contact with the second electrode 12 and separated from the first electrode 11 . A second substrate 16 fixes the second electrode 12 .

　各基板１５、１６の第１方向Ｚに沿った厚さは、例えば１０μｍ以上２ｍｍ以下である。各基板１５、１６の厚さは、任意に設定することができる。各基板１５、１６の形状は、例えば正方形や長方形の四角形のほか、円盤状等でもよく、用途に応じて任意に設定することができる。 The thickness of each of the

substrates

15 and 16 along the first direction Z is, for example, 10 μm or more and 2 mm or less. The thickness of each

substrate

15, 16 can be set arbitrarily. The shape of each of the

substrates

15 and 16 may be, for example, square, rectangular, or disk-like, and can be arbitrarily set according to the application.

　各基板１５、１６として、例えば絶縁性を有する板状の部材を用いることができ、例えばシリコン、石英、パイレックス（登録商標）等の公知の部材を用いることができる。各基板１５、１６は、例えばフィルム状の部材が用いられてもよく、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）、ＰＣ（polycarbonate）、及びポリイミド等の公知のフィルム状部材が用いられてもよい。 As the

substrates

15 and 16, for example, plate-shaped members having insulation properties can be used, and known members such as silicon, quartz, and Pyrex (registered trademark) can be used. For each of the

substrates

15 and 16, for example, a film-like member may be used, and for example, a known film-like member such as PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), polyimide, or the like may be used.

　各基板１５、１６として、例えば導電性を有する部材を用いることができ、例えば鉄、アルミニウム、銅、又はアルミニウムと銅との合金等を挙げることができる。また、各基板１５、１６としては、例えばＳｉ、ＧａＮ等の導電性を有する半導体の他、導電性高分子等の部材を用いてもよい。各基板１５、１６に導電性を有する部材を用いる場合、各電極１１、１２に接続するための配線が不要となる。 For the

substrates

15 and 16, for example, a member having conductivity can be used, such as iron, aluminum, copper, or an alloy of aluminum and copper. As the

substrates

15 and 16, for example, a member such as a conductive polymer may be used in addition to a conductive semiconductor such as Si or GaN. If conductive members are used for the

substrates

15 and 16, wiring for connecting to the

electrodes

11 and 12 becomes unnecessary.

　例えば、第１基板１５が半導体の場合、第１電極１１と接する縮退部を有してもよい。この場合、縮退部を有しない場合に比べて、第１電極１１と第１基板１５との間における接触抵抗を低減させることができる。また、第１基板１５は、第１電極１１と接する面とは異なる表面に、縮退部を有してもよい。この場合、第１基板１５と電気的に接続される配線（例えば第１配線１０１）との接触抵抗を低減させることができる。 For example, if the first substrate 15 is a semiconductor, it may have a degenerate portion that contacts the first electrode 11 . In this case, the contact resistance between the first electrode 11 and the first substrate 15 can be reduced as compared with the case without the degenerate portion. Also, the first substrate 15 may have a recessed portion on a surface different from the surface in contact with the first electrode 11 . In this case, the contact resistance between the wiring (for example, the first wiring 101) electrically connected to the first substrate 15 can be reduced.

　例えば図１（ａ）に示す発電素子１を複数用いて積層する場合、第１基板１５及び第２基板１６として、半導体を用いてもよい。この場合、各発電素子１の積層に伴い接する各基板１５、１６の接触面に縮退部を設けることで、接触抵抗を低減させることができる。 For example, when stacking a plurality of power generation elements 1 shown in FIG. In this case, contact resistance can be reduced by providing contraction portions on the contact surfaces of the

substrates

15 and 16 that are in contact with each other as the power generation elements 1 are stacked.

　上述した縮退部は、例えばｎ型のドーパントを高濃度に半導体にイオン注入することや、ｎ型のドーパントを含むガラスなどの材料を半導体にコーティングし、コーティング後に熱処理を行うことによって生成される。 The above-mentioned degenerate portion is generated, for example, by ion-implanting an n-type dopant into a semiconductor at a high concentration, coating a semiconductor with a material such as glass containing an n-type dopant, and performing heat treatment after coating.

　なお、半導体の第１基板１５にドープされる不純物として、ｎ型であればＰ、Ａｓ、Ｓｂ等、ｐ型であればＢ、Ｂａ、Ａｌ等の公知の不純物が挙げられる。また、縮退部の不純物の濃度は、例えば、１×１０^１９イオン／ｃｍ^３であれば、電子を効率よく放出させることができる。 As impurities to be doped into the semiconductor first substrate 15, known impurities such as P, As, Sb, etc. for n-type, and B, Ba, Al, etc. for p-type are mentioned. Further, electrons can be efficiently emitted when the impurity concentration in the degenerate portion is, for example, 1×10 ¹⁹ ions/cm ³ .

　例えば、第１基板１５が半導体の場合、第１基板１５の比抵抗値は、例えば１×１０^－６Ω・ｃｍ以上１×１０^６Ω・ｃｍ以下であればよい。第１基板１５の比抵抗値が１×１０^－６Ω・ｃｍを下回ると、材料の選定が難しい。また、第１基板１５の比抵抗値が１×１０^６Ω・ｃｍよりも大きいと、電流のロスが増大する懸念がある。 For example, when the first substrate 15 is a semiconductor, the specific resistance value of the first substrate 15 may be, for example, 1×10 ⁻⁶ Ω·cm or more and 1×10 ⁶ Ω·cm or less. If the resistivity value of the first substrate 15 is less than 1×10 ⁻⁶ Ω·cm, it is difficult to select the material. Also, if the specific resistance value of the first substrate 15 is greater than 1×10 ⁶ Ω·cm, there is a concern that current loss may increase.

　なお、上記では、第１基板１５が半導体の場合について説明したが、第２基板１６が半導体でもよい。この場合、上記と同様のため、説明を省略する。 In addition, although the case where the first substrate 15 is a semiconductor has been described above, the second substrate 16 may be a semiconductor. In this case, the description is omitted because it is the same as the above.

　なお、発電素子１は、例えば図５（ａ）に示すように第１基板１５のみを備えるほか、第２基板１６のみを備えてもよい。また、発電素子１は、例えば図５（ｂ）に示すように、各基板１５、１６を備えずに、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２の順に複数積層された積層構造（例えば１ａ、１ｂ、１ｃ等）を示すほか、例えば各基板１５、１６の少なくとも何れかを備えた積層構造を示してもよい。 The power generation element 1 may include only the first substrate 15 as shown in FIG. 5(a), or may include only the second substrate 16, for example. Moreover, as shown in FIG. 5B, for example, the power generation element 1 has a laminated structure in which a plurality of the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are laminated in this order without the

respective substrates

15 and 16. (e.g. 1a, 1b, 1c, etc.), for example, a laminated structure comprising at least one of the

substrates

15, 16 may be indicated.

　＜発電素子１の動作例＞
　例えば、熱エネルギーが発電素子１に与えられると、第１電極１１と第２電極１２との間に電流が発生し、熱エネルギーが電気エネルギーに変換される。第１電極１１と第２電極１２との間に発生する電流量は、熱エネルギーに依存する他、第２電極１２の仕事関数と、第１電極１１の仕事関数との差に依存する。 <Example of operation of power generation element 1>
For example, when thermal energy is applied to the power generation element 1, a current is generated between the first electrode 11 and the second electrode 12, and the thermal energy is converted into electrical energy. The amount of current generated between the first electrode 11 and the second electrode 12 depends on thermal energy and also depends on the difference between the work function of the second electrode 12 and the work function of the first electrode 11 .

　発生する電流量は、例えば第１電極１１と第２電極１２との仕事関数差を大きくすること、及びギャップＧを小さくすることで、増やすことができる。例えば、発電素子１が発生させる電気エネルギーの量は、上記仕事関数差を大きくすること、及び上記ギャップＧを小さくすること、の少なくとも何れか１つを考慮することで、増加させることができる。また、各電極１１、１２の間に、微粒子１４１を設けることで、各電極１１、１２の間を移動する電子の量を増大させることができ、電流量の増加に繋げることが可能となる。 The amount of current generated can be increased, for example, by increasing the work function difference between the first electrode 11 and the second electrode 12 and by decreasing the gap G. For example, the amount of electrical energy generated by the power generation element 1 can be increased by considering at least one of increasing the work function difference and decreasing the gap G. Further, by providing the fine particles 141 between the

electrodes

11 and 12, the amount of electrons moving between the

electrodes

11 and 12 can be increased, which can lead to an increase in the amount of current.

　なお、「仕事関数」とは、固体内にある電子を真空中に取出すために必要な最小限のエネルギーを示す。仕事関数は、例えば、紫外光電子分光法（ＵＰＳ：Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：X-ray Photoelectron Spectroscopy）やオージェ電子分光法（ＡＥＳ：Auger Electron Spectroscopy）を用いて測定することができる。なお、「仕事関数」として、発電素子１の各構成を対象とした実測値が用いられるほか、例えば材料に対して計測された公知の値が用いられてもよい。　The "work function" indicates the minimum energy required to extract electrons in a solid into a vacuum. The work function is measured using, for example, ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), or Auger electron spectroscopy (AES). can be done. As the “work function”, in addition to using an actual measurement value for each configuration of the power generation element 1, for example, a known value measured for a material may be used.

（第１実施形態：発電素子１の製造方法）
　次に、第１実施形態における発電素子１の製造方法の一例を説明する。図３は、第１実施形態における発電素子１の製造方法の一例を示すフローチャートである。 (First Embodiment: Manufacturing Method of Power Generation Element 1)
Next, an example of a method for manufacturing the power generation element 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing the power generating element 1 according to the first embodiment.

　発電素子１の製造方法は、素子形成工程Ｓ１００を備え、例えば封止材形成工程Ｓ１４０を備えてもよい。 The method for manufacturing the power generating element 1 includes an element forming step S100, and may include, for example, a sealing material forming step S140.

　＜素子形成工程Ｓ１００＞
　素子形成工程Ｓ１００は、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成して素子を形成する。素子形成工程Ｓ１００は、例えば第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ複数積層してもよい。素子形成工程Ｓ１００では、例えば公知の形成技術を用いて、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成する。素子形成工程Ｓ１００は、例えば第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０とを含む。 <Element formation step S100>
In the device forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed to form the device. In the element forming step S100, for example, a plurality of first electrodes 11, intermediate portions 14, and second electrodes 12 may be laminated. In the element forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed using, for example, a known forming technique. The element formation step S100 includes, for example, a first electrode formation step S110, an intermediate portion formation step S120, and a second electrode formation step S130.

　＜第１電極形成工程Ｓ１１０＞
　第１電極形成工程Ｓ１１０は、第１電極１１を形成する。第１電極形成工程Ｓ１１０は、例えば図４（ａ）に示すように、第１基板１５の上に第１電極１１を形成する。第１電極１１は、例えば減圧環境下におけるスパッタリング法又は真空蒸着法により形成されるほか、公知の電極形成技術を用いて形成される。なお、第１電極形成工程Ｓ１１０では、例えば第１基板１５の代わりに、延伸された電極材料を任意の大きさに加工することで、第１電極１１を形成してもよい。この場合、第１基板１５を用いなくてもよい。 <First Electrode Forming Step S110>
The first electrode forming step S110 forms the first electrode 11 . In the first electrode forming step S110, the first electrode 11 is formed on the first substrate 15, as shown in FIG. 4A, for example. The first electrode 11 is formed, for example, by a sputtering method or a vacuum deposition method under a reduced pressure environment, or is formed by using a known electrode forming technique. In the first electrode forming step S110, for example, instead of the first substrate 15, the first electrode 11 may be formed by processing a stretched electrode material into an arbitrary size. In this case, the first substrate 15 may not be used.

　例えば第１基板１５としてフィルム状の部材を用いた場合、第１電極１１を第１基板１５の上に塗布し、第１基板１５及び第１電極１１をロール状に巻き取ることができる。その後、例えば後述する中間部形成工程Ｓ１２０、第２電極形成工程Ｓ１３０、及び封止材形成工程Ｓ１４０の少なくとも何れかの前後において、用途に応じた面積に切断してもよい。 For example, when a film-like member is used as the first substrate 15, the first electrode 11 can be applied onto the first substrate 15, and the first substrate 15 and the first electrodes 11 can be rolled up. After that, for example, before or after at least one of an intermediate portion forming step S120, a second electrode forming step S130, and a sealing material forming step S140, which will be described later, the substrate may be cut into areas according to the application.

　＜中間部形成工程Ｓ１２０＞
　中間部形成工程Ｓ１２０は、例えば図４（ｂ）に示すように、第１電極１１の上に、不導体層１４２を含む中間部１４を形成する。中間部形成工程Ｓ１２０は、例えば微粒子１４１を内包した不導体材料を、第１電極１１の表面に塗布し、不導体材料を硬化させることで不導体層１４２を形成する。これにより、微粒子１４１を内包した不導体層１４２を含む中間部１４が形成される。 <Intermediate portion forming step S120>
In the intermediate portion forming step S120, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 is formed on the first electrode 11, as shown in FIG. 4B, for example. In the intermediate portion forming step S120, for example, a non-conducting material containing fine particles 141 is applied to the surface of the first electrode 11, and the non-conducting material is cured to form the non-conducting layer 142. FIG. As a result, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 containing the fine particles 141 is formed.

　中間部形成工程Ｓ１２０は、例えばスクリーン印刷法やスピンコート法等の公知の塗布技術により、第１電極１１の表面に絶縁材料を塗布する。絶縁材料を塗布する膜厚は、上述したギャップＧの設計に伴い任意に設定することができる。 In the intermediate portion forming step S120, an insulating material is applied to the surface of the first electrode 11 by a known coating technique such as screen printing or spin coating. The thickness of the insulating material to be applied can be arbitrarily set according to the design of the gap G described above.

　絶縁材料として、エポキシ樹脂等のような公知の絶縁性を有する高分子材料が用いられる。絶縁材料として、熱硬化性樹脂が用いられるほか、例えば紫外線硬化樹脂が用いられる。中間部形成工程Ｓ１２０は、絶縁材料の特性に応じて、塗布された絶縁材料に対して加熱やＵＶ照射等を行い、不導体層１４２を形成してもよい。 As the insulating material, a polymer material with known insulating properties such as epoxy resin is used. As an insulating material, a thermosetting resin is used, and for example, an ultraviolet curable resin is used. In the intermediate portion forming step S120, the non-conductor layer 142 may be formed by performing heating, UV irradiation, or the like on the applied insulating material according to the properties of the insulating material.

　中間部形成工程Ｓ１２０は、例えば任意の無機物質材料の中に微粒子材料を混ぜ、レーザ照射を実施してもよい。これにより、不導体層１４２内に分散された微粒子１４１が形成され、中間部１４を形成される。 In the intermediate portion forming step S120, for example, a fine particle material may be mixed in any inorganic material and laser irradiation may be performed. As a result, fine particles 141 dispersed in the non-conductor layer 142 are formed, forming the intermediate portion 14 .

　＜第２電極形成工程Ｓ１３０＞
　第２電極形成工程Ｓ１３０は、例えば図４（ｃ）に示すように、不導体層１４２の上に、第２電極１２を形成する。第２電極１２は、例えば第１電極１１よりも低い仕事関数を有する材料を用いて形成される。第２電極１２は、例えばスクリーン印刷法、蒸着法等の公知の電極形成技術を用いて形成される。 <Second electrode forming step S130>
The second electrode forming step S130 forms the second electrode 12 on the non-conductor layer 142, as shown in FIG. 4C, for example. The second electrode 12 is formed using a material having a work function lower than that of the first electrode 11, for example. The second electrode 12 is formed using a known electrode forming technique such as screen printing or vapor deposition.

　第２電極形成工程Ｓ１３０は、例えば不導体層１４２の表面に、減圧環境下でスパッタリング法又は真空蒸着法により形成される。この場合、第２電極１２を形成した時点で、第２電極１２の主面が大気等に曝されずに不導体層１４２に接する。このため、第２電極１２の仕事関数の変動を抑制することができる。これにより、発電量のさらなる安定化を図ることが可能となる。 The second electrode forming step S130 is formed, for example, on the surface of the non-conductor layer 142 by sputtering or vacuum deposition under a reduced pressure environment. In this case, when the second electrode 12 is formed, the main surface of the second electrode 12 is in contact with the non-conductor layer 142 without being exposed to the air or the like. Therefore, fluctuations in the work function of the second electrode 12 can be suppressed. This makes it possible to further stabilize the power generation amount.

　第２電極形成工程Ｓ１３０は、例えば予め第２基板１６の上に設けられた第２電極１２の表面と、不導体層１４２の表面とを当接させることで、第２電極１２を形成してもよい。この場合、不導体層１４２の表面に直接第２電極１２を形成する場合に比べて、不導体層１４２の表面状態に起因する第２電極１２の表面状態のバラつきを抑制することができる。これにより、発電量の増加を図ることが可能となる。 In the second electrode forming step S130, for example, the surface of the second electrode 12 provided in advance on the second substrate 16 is brought into contact with the surface of the non-conductor layer 142 to form the second electrode 12. good too. In this case, variations in the surface state of the second electrode 12 due to the surface state of the non-conductor layer 142 can be suppressed compared to the case where the second electrode 12 is formed directly on the surface of the non-conductor layer 142 . This makes it possible to increase the amount of power generation.

　例えば第２基板１６としてフィルム状の部材を用いた場合、第２電極１２を塗布した第２基板１６を準備することで実現でき、例えば第２基板１６及び第２電極１２をロール状に巻き取った状態で準備してもよい。その後、例えば後述する封止材形成工程Ｓ１４０の前後において、用途に応じた面積に切断してもよい。 For example, when a film member is used as the second substrate 16, it can be realized by preparing the second substrate 16 coated with the second electrode 12. For example, the second substrate 16 and the second electrode 12 are wound into a roll. It can be prepared as is. After that, for example, before or after the sealing material forming step S140, which will be described later, it may be cut into areas according to the application.

　なお、第２電極形成工程Ｓ１３０は、例えば不導体層１４２の上に、第２電極１２を形成したあと、中間部１４及び第２電極１２を加熱してもよい。中間部１４及び第２電極１２の加熱は、例えば中間部形成工程Ｓ１２０における加熱の代わりに実施してもよく、中間部形成工程Ｓ１２０における加熱に加えて実施してもよい。この場合、不導体層１４２における第２電極１２と接する表面が平坦化され易くなる。このため、不導体層１４２と、第２電極１２との間における僅かな隙間の発生を抑制することができる。これにより、発電量の増加を図ることが可能となる。 In addition, in the second electrode forming step S130, for example, after the second electrode 12 is formed on the non-conductor layer 142, the intermediate portion 14 and the second electrode 12 may be heated. The heating of the intermediate portion 14 and the second electrode 12 may be performed, for example, instead of the heating in the intermediate portion forming step S120, or may be performed in addition to the heating in the intermediate portion forming step S120. In this case, the surface of the nonconductor layer 142 in contact with the second electrode 12 is easily flattened. Therefore, it is possible to suppress the generation of a slight gap between the non-conductor layer 142 and the second electrode 12 . This makes it possible to increase the amount of power generation.

　＜封止材形成工程Ｓ１４０＞
　例えば第２電極形成工程Ｓ１３０のあと、封止材形成工程Ｓ１４０を実施してもよい。封止材形成工程Ｓ１４０は、例えば図４（ｄ）に示すように、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２の少なくとも何れかと接する封止材１７を形成する。封止材１７は、モールディング法等の公知の技術を用いて形成される。 <Sealing Material Forming Step S140>
For example, the sealing material forming step S140 may be performed after the second electrode forming step S130. In the sealing material forming step S140, the sealing material 17 is formed in contact with at least one of the first electrode 11, the intermediate portion 14 and the second electrode 12, as shown in FIG. The encapsulant 17 is formed using a known technique such as a molding method.

　封止材１７として、絶縁性材料が用いられ、例えばフッ素系絶縁性樹脂等の公知の絶縁性樹脂が用いられる。封止材１７を形成することで、外部環境に起因する不導体層１４２及び微粒子１４１の劣化を抑制することができる。これにより、耐久性の向上を図ることが可能となる。 As the sealing material 17, an insulating material is used, for example, a known insulating resin such as a fluorine-based insulating resin is used. By forming the sealing material 17, deterioration of the non-conductor layer 142 and the fine particles 141 caused by the external environment can be suppressed. This makes it possible to improve the durability.

　特に、中間部１４を覆うように封止材１７を形成する場合、中間部１４が外部に晒されないため、耐久性のさらなる向上を図ることが可能となる。 In particular, when the sealing material 17 is formed so as to cover the intermediate portion 14, the intermediate portion 14 is not exposed to the outside, so durability can be further improved.

　上述した各工程を実施することで、本実施形態における発電素子１が形成される。なお、例えば図１（ａ）に示す第２基板１６を、第２電極１２の上に形成してもよい。また、例えば各配線１０１、１０２等を形成することで、本実施形態における発電装置１００が形成される。 The power generating element 1 in the present embodiment is formed by performing the steps described above. In addition, for example, a second substrate 16 shown in FIG. 1A may be formed on the second electrode 12 . Further, for example, by forming the

wirings

101, 102, etc., the power generator 100 in the present embodiment is formed.

　本実施形態によれば、素子形成工程Ｓ１００は、微粒子１４１を内包する不導体層１４２を含む中間部１４を備える素子を形成する。即ち、電極間（第１電極１１、第２電極１２）における微粒子１４１の移動が抑制される。このため、経時に伴い微粒子１４１が一方の電極側に偏在し、電子の移動量が減少することを抑制することができる。これにより、発電量の安定化を図ることが可能となる。 According to this embodiment, the element forming step S100 forms an element including the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 containing the fine particles 141 . That is, movement of the fine particles 141 between the electrodes (the first electrode 11 and the second electrode 12) is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the fine particles 141 from becoming unevenly distributed on the one electrode side over time and reducing the amount of movement of electrons. This makes it possible to stabilize the power generation amount.

　また、本実施形態によれば、例えば封止材形成工程Ｓ１４０は、第２電極形成工程Ｓ１３０のあと、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２の少なくとも何れかと接する封止材１７を形成してもよい。この場合、外部環境に起因する不導体層１４２及び微粒子１４１の劣化を抑制することができる。これにより、耐久性の向上を図ることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, for example, in the sealing material forming step S140, after the second electrode forming step S130, the sealing material 17 in contact with at least one of the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 is formed. may be formed. In this case, deterioration of the non-conductor layer 142 and the fine particles 141 due to the external environment can be suppressed. This makes it possible to improve the durability.

　また、本実施形態によれば、例えば第２電極形成工程Ｓ１３０は、不導体層１４２の表面に、減圧環境下で第２電極１２を形成してもよい。この場合、第２電極１２の仕事関数の変動を抑制することができる。これにより、発電量のさらなる安定化を図ることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, for example, the second electrode forming step S130 may form the second electrode 12 on the surface of the non-conductor layer 142 under a reduced pressure environment. In this case, fluctuations in the work function of the second electrode 12 can be suppressed. This makes it possible to further stabilize the power generation amount.

　また、本実施形態によれば、例えば第２電極形成工程Ｓ１３０は、予め第２基板１６の上に設けられた第２電極１２の表面と、不導体層１４２の表面とを当接させることを含んでもよい。この場合、不導体層１４２の表面に直接第２電極１２を形成する場合に比べて、不導体層１４２の表面状態に起因する第２電極１２の表面状態のバラつきを抑制することができる。これにより、発電量の増加を図ることが可能となる。 Further, according to the present embodiment, for example, the second electrode forming step S130 includes bringing the surface of the second electrode 12 provided on the second substrate 16 in advance and the surface of the non-conductor layer 142 into contact with each other. may contain. In this case, variations in the surface state of the second electrode 12 due to the surface state of the non-conductor layer 142 can be suppressed compared to the case where the second electrode 12 is formed directly on the surface of the non-conductor layer 142 . This makes it possible to increase the amount of power generation.

　また、本実施形態によれば、例えば不導体層１４２は、有機高分子化合物を含んでもよい。この場合、不導体層１４２をフレキシブルに形成できる。これにより、用途に応じた形状を有する発電素子１を形成することが可能となる。 Also, according to the present embodiment, the non-conductor layer 142 may contain an organic polymer compound, for example. In this case, the non-conductor layer 142 can be formed flexibly. Thereby, it is possible to form the power generation element 1 having a shape according to the application.

　また、本実施形態によれば、微粒子１４１を内包する不導体層１４２を含む中間部１４を備える。即ち、不導体層１４２により、電極間（第１電極１１、第２電極１２）における微粒子１４１の移動が抑制される。このため、経時に伴い微粒子１４１が一方の電極側に偏在し、電子の移動量が減少することを抑制することができる。これにより、発電量の安定化を図ることが可能となる。 Further, according to this embodiment, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 containing the fine particles 141 is provided. That is, the non-conductor layer 142 suppresses movement of the fine particles 141 between the electrodes (the first electrode 11 and the second electrode 12). Therefore, it is possible to prevent the fine particles 141 from becoming unevenly distributed on the one electrode side over time and reducing the amount of movement of electrons. This makes it possible to stabilize the power generation amount.

　また、本実施形態によれば、不導体層１４２は、第１電極１１及び第２電極１２を支持する。このため、不導体層１４２の代わりに溶媒等を用いた場合に比べて、電極間の距離（ギャップ）を維持するための支持部等を設ける必要がなく、支持部の形成精度に起因するギャップのバラつきを除くことができる。これにより、発電量のバラつきを抑制することが可能となる。 Also, according to this embodiment, the non-conductor layer 142 supports the first electrode 11 and the second electrode 12 . Therefore, compared to the case where a solvent or the like is used instead of the non-conductor layer 142, there is no need to provide a support portion or the like for maintaining the distance (gap) between the electrodes, and the gap caused by the formation accuracy of the support portion is eliminated. can be eliminated. This makes it possible to suppress variations in the amount of power generation.

　また、本実施形態によれば、例えば微粒子１４１は、磁性体を除く金属酸化物を含んでもよい。この場合、外部環境に起因する磁場の影響を受けずに、経時に伴う発電量の低下を抑制することが可能となる。 Also, according to the present embodiment, for example, the fine particles 141 may contain metal oxides other than magnetic substances. In this case, it is possible to suppress the decrease in the power generation amount over time without being affected by the magnetic field caused by the external environment.

（第２実施形態：発電素子１、発電装置１００）
　図６（ａ）は、第２実施形態における発電素子１、及び発電装置１００の第１例を示す模式断面図であり、図６（ｂ）は、第２実施形態における発電素子１、及び発電装置１００の第２例を示す模式断面図であり、図６（ｃ）は、第２実施形態における発電素子１、及び発電装置１００の第３例を示す模式断面図である。以下、第１実施形態と同様の構成については、詳細な説明を省略する。 (Second Embodiment: Power Generation Element 1, Power Generation Device 100)
FIG. 6A is a schematic cross-sectional view showing a first example of the power generation element 1 and the power generation device 100 in the second embodiment, and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view showing the power generation element 1 and the power generation FIG. 6C is a schematic cross-sectional view showing a second example of the device 100, and FIG. 6C is a schematic cross-sectional view showing a third example of the power generation element 1 and the power generation device 100 in the second embodiment. Hereinafter, detailed description of the same configuration as in the first embodiment will be omitted.

　図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、発電素子１は、それぞれ積層された複数の素子（例えば素子１ａ、１ｂ、１ｃ）を含む積層体３と、少なくとも１つの素子と電気的に接続された第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂと、を備える。発電素子１は、発電素子１は、例えば図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第１基板１５、及び第２基板１６の少なくとも何れかを備えてもよい。発電素子１は、例えば図６（ｃ）に示すように、第１基板１５、及び第２基板１６が省略されてもよい。 As shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the power generation element 1 includes a laminate 3 including a plurality of laminated elements (for example,

elements

1a, 1b, and 1c), A first lead wire 18a and a second lead wire 18b electrically connected to at least one element are provided. The power generation element 1 may include at least one of a first substrate 15 and a second substrate 16, as shown in FIGS. 6(a) and 6(b), for example. In the power generation element 1, the first substrate 15 and the second substrate 16 may be omitted, for example, as shown in FIG. 6(c).

　＜積層体３＞
　積層体３は、第１電極１１と、第２電極１２と、中間部１４とを備える素子を第１方向Ｚに複数積層して形成される。図６（ａ）及び図６（ｃ）に示すように、積層体３は、１つの第１電極１１と、１つの第２電極１２とが、第１方向Ｚに交互に積層される。図６（ｂ）に示すように、積層体３は、一対の第１電極１１と、一対の第２電極１２とが、第１方向Ｚに交互に積層される。積層体３の側面には、第１電極１１と、第２電極１２と、中間部１４と、が露出される。 <Laminate 3>
The laminate 3 is formed by laminating a plurality of elements each having a first electrode 11 , a second electrode 12 , and an intermediate portion 14 in the first direction Z. As shown in FIG. As shown in FIGS. 6A and 6C, in the laminate 3, one first electrode 11 and one second electrode 12 are alternately laminated in the first direction Z. As shown in FIGS. As shown in FIG. 6B, in the laminate 3, a pair of first electrodes 11 and a pair of second electrodes 12 are alternately laminated in the first direction Z. As shown in FIG. The first electrode 11 , the second electrode 12 , and the intermediate portion 14 are exposed on the side surface of the laminate 3 .

　＜引き出し配線１８＞
　引き出し配線１８は、各電極１１、１２と電気的に接続される。引き出し配線１８は、第１引き出し配線１８ａと、第２引き出し配線１８ｂと、を有する。第１引き出し配線１８ａは、第１端子１１１を介して第１配線１０１に電気的に接続される。第２引き出し配線１８ｂは、第２端子１１２を介して第２配線１０２に電気的に接続される。第１引き出し配線１８ａは、絶縁部１９を挟んで、第２電極１２と離間する。第２引き出し配線１８ｂは、絶縁部１９を挟んで、第１電極１１と離間する。各引き出し配線１８ａ、１８ｂとして、導電性材料が用いられ、例えば金、銅、ニッケル等が用いられる。絶縁部１９として、公知の絶縁材料が用いられ、例えばフッ素系絶縁性樹脂等の絶縁性樹脂が用いられる。 <Extraction wiring 18>
Lead wiring 18 is electrically connected to each of

electrodes

11 and 12 . The lead wire 18 has a first lead wire 18a and a second lead wire 18b. The first extraction wiring 18 a is electrically connected to the first wiring 101 via the first terminal 111 . The second lead wiring 18 b is electrically connected to the second wiring 102 via the second terminal 112 . The first lead wire 18a is separated from the second electrode 12 with the insulating portion 19 interposed therebetween. The second lead wire 18b is separated from the first electrode 11 with the insulating portion 19 interposed therebetween. A conductive material such as gold, copper, nickel, or the like is used for each

lead wiring

18a, 18b. As the insulating portion 19, a known insulating material is used, for example, an insulating resin such as a fluorine-based insulating resin is used.

　第１引き出し配線１８ａは、複数の第１電極１１と電気的に接続される。第２引き出し配線１８ｂは、複数の第２電極１２と電気的に接続される。このとき、発電素子１は、積層体３を有する並列型の発電素子となる。 The first extraction wiring 18a is electrically connected to the plurality of first electrodes 11. The second extraction wiring 18b is electrically connected to the multiple second electrodes 12 . At this time, the power generation element 1 becomes a parallel type power generation element having the laminate 3 .

　第１引き出し配線１８ａは、第１方向Ｚに延在し、積層体３の側面に沿って延在する。第１引き出し配線１８ａは、積層体３の側面に露出した第１電極１１及び第２電極１２の何れか一方に電気的に接続される。引き出し配線１８ａは、例えば第１電極１１に電気的に接続される。この場合、第１引き出し配線１８ａは、発電素子１の内部側に設けられないため、第１引き出し配線１８ａの劣化に伴う修理を容易に実施することができる。これにより、発電素子における利用可能期間の長期化を図ることが可能となる。なお、第１引き出し配線１８ａは、第２電極１２に電気的に接続されてもよい。 The first lead-out wiring 18 a extends in the first direction Z and extends along the side surface of the laminate 3 . The first lead-out wiring 18 a is electrically connected to one of the first electrode 11 and the second electrode 12 exposed on the side surface of the laminate 3 . The lead wiring 18a is electrically connected to the first electrode 11, for example. In this case, since the first lead-out wiring 18a is not provided inside the power generation element 1, it is possible to easily repair the deterioration of the first lead-out wiring 18a. This makes it possible to extend the usable period of the power generating element. Note that the first lead wiring 18 a may be electrically connected to the second electrode 12 .

　第２引き出し配線１８ｂは、第１方向Ｚに延在し、積層体３の側面に沿って延在する。第２引き出し配線１８ｂは、積層体３の側面に露出した第１電極１１及び第２電極１２の何れか他方に電気的に接続される。引き出し配線１８ａは、例えば第１電極１１に電気的に接続される。この場合、第２引き出し配線１８ｂは、発電素子１の内部側に設けられないため、第２引き出し配線１８ｂの劣化に伴う修理を容易に実施することができる。これにより、発電素子における利用可能期間の長期化を図ることが可能となる。なお、第１引き出し配線１８ａが第２電極１２に電気的に接続される場合、第２引き出し配線１８ｂは、第１電極１１に電気的に接続されてもよい。 The second lead wire 18b extends in the first direction Z and extends along the side surface of the laminate 3. The second lead wire 18 b is electrically connected to the other of the first electrode 11 and the second electrode 12 exposed on the side surface of the laminate 3 . The lead wiring 18a is electrically connected to the first electrode 11, for example. In this case, since the second lead-out wiring 18b is not provided inside the power generation element 1, it is possible to easily repair the deterioration of the second lead-out wiring 18b. This makes it possible to extend the usable period of the power generating element. Note that when the first lead-out wiring 18 a is electrically connected to the second electrode 12 , the second lead-out wiring 18 b may be electrically connected to the first electrode 11 .

　第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂは、封止材１７により覆われる。特に、第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂを覆うように封止材１７を形成する場合、第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂが外部に晒されないため、耐久性のさらなる向上を図ることが可能となる。 The first lead-out wiring 18 a and the second lead-out wiring 18 b are covered with the sealing material 17 . In particular, when the sealing material 17 is formed so as to cover the first lead-out wiring 18a and the second lead-out wiring 18b, since the first lead-out wiring 18a and the second lead-out wiring 18b are not exposed to the outside, the durability can be further improved. It is possible to plan

（第２実施形態：発電素子１の製造方法）
　次に、第２実施形態における発電素子１の製造方法の一例を説明する。図７は、第２実施形態における発電素子１の製造方法の一例を示すフローチャートである。 (Second Embodiment: Manufacturing Method of Power Generation Element 1)
Next, an example of a method for manufacturing the power generation element 1 according to the second embodiment will be described. FIG. 7 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing the power generation element 1 according to the second embodiment.

　＜素子形成工程Ｓ１００＞
　素子形成工程Ｓ１００は、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成して素子を形成し、複数の素子（例えば素子１ａ、１ｂ、１ｃ）を積層して積層体３を形成する。素子形成工程Ｓ１００では、例えば公知の形成技術を用いて、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成する。素子形成工程Ｓ１００は、例えば第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、積層体形成工程Ｓ１３１と、引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、を備える。 <Element formation step S100>
In the element forming step S100, a first electrode 11, an intermediate portion 14, and a second electrode 12 are formed to form an element, and a plurality of elements (for example,

elements

1a, 1b, and 1c) are stacked to form a laminate 3. Form. In the element forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed using, for example, a known forming technique. The element formation step S100 includes, for example, a first electrode formation step S110, an intermediate portion formation step S120, a second electrode formation step S130, a laminate formation step S131, and a lead wire formation step S132.

　＜第１電極形成工程Ｓ１１０＞
　第１電極形成工程Ｓ１１０は、第１電極１１を形成する。第１電極形成工程Ｓ１１０は、例えば図８（ａ）に示すように、第１基板１５の上に第１電極１１を形成する。また、第１電極形成工程Ｓ１１０は、第１基板１５の上に絶縁部１９を形成する。 <First Electrode Forming Step S110>
The first electrode forming step S110 forms the first electrode 11 . In the first electrode forming step S110, the first electrode 11 is formed on the first substrate 15, as shown in FIG. 8A, for example. Also, in the first electrode forming step S110, the insulating portion 19 is formed on the first substrate 15. As shown in FIG.

　＜中間部形成工程Ｓ１２０＞
　中間部形成工程Ｓ１２０は、第１電極１１の上に、不導体層１４２を含む中間部１４を形成する。中間部形成工程Ｓ１２０は、例えば微粒子１４１を内包した不導体材料を、第１電極１１の表面に塗布し、不導体材料を硬化させることで不導体層１４２を形成する。これにより、微粒子１４１を内包した不導体層１４２を含む中間部１４が形成される。 <Intermediate portion forming step S120>
The intermediate portion forming step S<b>120 forms the intermediate portion 14 including the nonconductor layer 142 on the first electrode 11 . In the intermediate portion forming step S120, for example, a non-conducting material containing fine particles 141 is applied to the surface of the first electrode 11, and the non-conducting material is cured to form the non-conducting layer 142. FIG. As a result, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 containing the fine particles 141 is formed.

　＜第２電極形成工程Ｓ１３０＞
　第２電極形成工程Ｓ１３０は、不導体層１４２の上に、第２電極１２を形成する。第２電極１２は、例えば第１電極１１よりも低い仕事関数を有する材料を用いて形成される。これにより、第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を含む素子１ａを形成する。 <Second electrode forming step S130>
The second electrode forming step S130 forms the second electrode 12 on the nonconductor layer 142 . The second electrode 12 is formed using a material having a work function lower than that of the first electrode 11, for example. Thereby, the element 1a including the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 is formed.

　＜積層体形成工程Ｓ１３１＞
　積層体形成工程Ｓ１３１は、図８（ｂ）に示すように、第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を含む素子（例えば素子１ａ、１ｂ、１ｃ）を複数積層して積層体３を形成する。積層体形成工程Ｓ１３１では、例えば素子１ｂにおける第１基板１５の上に第１電極１１を形成する。素子１ｂにおける第１電極１１の上に、不導体層１４２を含む中間部１４を形成する。素子１ｂにおける不導体層１４２の上に、第２電極１２を形成する。これにより、第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を含む素子１ｂを形成する。そして、素子１ａの第２電極１２に、素子１ｂの第１基板１５を形成し、素子１ａに素子１ｂを積層する。同様に、素子１ｃを形成し、素子１ｂに素子１ｃを積層する。このように、積層体形成工程Ｓ１３１では、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、を繰り返し行うことで、積層体３を形成する。 <Laminate formation step S131>
In the laminate forming step S131, as shown in FIG. 8B, a plurality of elements (for example,

elements

1a, 1b, and 1c) each including a first electrode 11, an intermediate portion 14, and a second electrode 12 are laminated and laminated. form the body 3; In the laminate forming step S131, for example, the first electrode 11 is formed on the first substrate 15 in the element 1b. An intermediate portion 14 including a non-conductor layer 142 is formed on the first electrode 11 in the element 1b. A second electrode 12 is formed on the non-conductor layer 142 in the element 1b. Thereby, the element 1b including the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 is formed. Then, the first substrate 15 of the element 1b is formed on the second electrode 12 of the element 1a, and the element 1b is laminated on the element 1a. Similarly, the element 1c is formed, and the element 1c is stacked on the element 1b. Thus, in the laminate forming step S131, the laminate 3 is formed by repeatedly performing the first electrode forming step S110, the intermediate portion forming step S120, and the second electrode forming step S130.

　＜引き出し配線形成工程Ｓ１３２＞
　引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、図８（ｃ）に示すように、少なくとも１つの素子に電気的に接続される第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂを形成する。引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、例えば複数の第１電極１１に電気的に接続される第１引き出し配線１８ａを形成し、複数の第２電極１２に電気的に接続される第２引き出し配線１８ｂを形成する。引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、例えば積層体３の側面に露出した第１電極１１及び第２電極１２の少なくとも何れかに電気的に接続される第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂを、積層体３の側面に沿って延在させる。引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、第１引き出し配線１８ａを、積層体３の側面に露出した第１電極１１及び第２電極１２の何れか一方に電気的に接続する。引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、第２引き出し配線１８ｂを、積層体３の側面に露出した第１電極１１及び第２電極１２の何れか他方に電気的に接続する。引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、例えばスパッタリング法等の公知の配線形成技術を用いて各引き出し配線１８ａ、１８ｂを形成する。 <Extraction Wiring Forming Step S132>
In the lead wire forming step S132, as shown in FIG. 8C, a first lead wire 18a and a second lead wire 18b electrically connected to at least one element are formed. In the lead-out line forming step S132, for example, first lead-out lines 18a electrically connected to the plurality of first electrodes 11 are formed, and second lead-out lines 18b electrically connected to the plurality of second electrodes 12 are formed. do. In the lead wire forming step S132, for example, the first lead wire 18a and the second lead wire 18b electrically connected to at least one of the first electrode 11 and the second electrode 12 exposed on the side surface of the laminate 3 are laminated. It extends along the side of the body 3. The lead-out line forming step S132 electrically connects the first lead-out line 18a to one of the first electrode 11 and the second electrode 12 exposed on the side surface of the laminate 3 . The lead-out line forming step S132 electrically connects the second lead-out line 18b to the other of the first electrode 11 and the second electrode 12 exposed on the side surface of the laminate 3 . In the lead wire forming step S132, the

lead wires

18a and 18b are formed by using a known wire forming technique such as sputtering.

　＜封止材形成工程Ｓ１４０＞
　例えば引き出し配線形成工程Ｓ１３２のあと、封止材形成工程Ｓ１４０を実施してもよい。封止材形成工程Ｓ１４０は、例えば図８（ｄ）に示すように、第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂを覆うように封止材１７を形成する。なお、封止材形成工程Ｓ１４０は、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２と接する封止材１７を形成してもよい。 <Sealing Material Forming Step S140>
For example, the encapsulant formation step S140 may be performed after the lead wire formation step S132. In the encapsulant forming step S140, as shown in FIG. 8D, for example, the encapsulant 17 is formed so as to cover the first lead-out wiring 18a and the second lead-out wiring 18b. In addition, the sealing material forming step S140 may form the sealing material 17 in contact with the first electrode 11 , the intermediate portion 14 and the second electrode 12 .

　上述した各工程を実施することで、本実施形態における発電素子１が形成される。なお、例えば第２基板１６を、第２電極１２の上に形成してもよい。また、例えば各配線１０１、１０２等を形成することで、本実施形態における発電装置１００が形成される。 The power generating element 1 in the present embodiment is formed by performing the steps described above. In addition, for example, the second substrate 16 may be formed on the second electrode 12 . Further, for example, by forming the

wirings

101, 102, etc., the power generator 100 in the present embodiment is formed.

　特に、本実施形態によれば、引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、複数の第１電極１１に電気的に接続される第１引き出し配線１８ａを形成し、複数の第２電極１２に電気的に接続される第２引き出し配線１８ｂを形成する。このため、発電素子１は、並列型の発電素子となる。これにより、直列型の発電素子の場合と比べて、高電流化を図ることができる。 In particular, according to the present embodiment, the lead-out line forming step S132 forms the first lead-out lines 18a electrically connected to the plurality of first electrodes 11 and electrically connected to the plurality of second electrodes 12. A second lead-out wiring 18b is formed. Therefore, the power generating element 1 becomes a parallel type power generating element. As a result, a higher current can be achieved as compared with the case of a series type power generating element.

　特に、本実施形態によれば、引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、積層体３の側面に沿って第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂを延在させることを含み、第１引き出し配線１８ａは、積層体３の側面に露出した第１電極１１及び第２電極１２の何れかと電気的に接続される。即ち、第１引き出し配線１８ａは、発電素子１の内部側に設けることなく、第１電極１１及び第２電極１２の何れかに接続することができる。これにより、製造工程の簡略化が可能となる。 In particular, according to the present embodiment, the lead-out line forming step S132 includes extending the first lead-out line 18a and the second lead-out line 18b along the side surface of the laminate 3, and the first lead-out line 18a is It is electrically connected to either the first electrode 11 or the second electrode 12 exposed on the side surface of the laminate 3 . That is, the first lead wire 18 a can be connected to either the first electrode 11 or the second electrode 12 without being provided inside the power generation element 1 . This enables simplification of the manufacturing process.

　特に、本実施形態によれば、例えば引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、積層体３の側面に沿って第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂを延在させることを含み、第２引き出し配線１８ｂは、積層体３の側面に露出した第１電極１１及び第２電極１２の何れかと電気的に接続されてもよい。即ち、第２引き出し配線１８ｂは、発電素子１の内部側に設けることなく、第１電極１１及び第２電極１２の何れかに接続することができる。これにより、製造工程の簡略化が可能となる。 In particular, according to the present embodiment, for example, the lead wire forming step S132 includes extending the first lead wire 18a and the second lead wire 18b along the side surface of the laminate 3, and the second lead wire 18b is , may be electrically connected to either the first electrode 11 or the second electrode 12 exposed on the side surface of the laminate 3 . In other words, the second lead wiring 18b can be connected to either the first electrode 11 or the second electrode 12 without being provided inside the power generation element 1 . This enables simplification of the manufacturing process.

　特に、本実施形態によれば、例えば第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂは、積層体３の側面に沿って延在し、第１引き出し配線１８ａは、第１電極１１及び第２電極１２の何れかと電気的に接続される。即ち、第１引き出し配線１８ａは、発電素子１の内部側に設けられないため、第１引き出し配線１８ａの劣化に伴う修理を容易に実施することができる。これにより、発電素子における利用可能期間の長期化を図ることが可能となる。 In particular, according to this embodiment, for example, the first lead-out wiring 18a and the second lead-out wiring 18b extend along the side surface of the laminate 3, and the first lead-out wiring 18a extends along the first electrode 11 and the second electrode. 12 are electrically connected. That is, since the first lead-out wiring 18a is not provided inside the power generation element 1, it is possible to easily repair the deterioration of the first lead-out wiring 18a. This makes it possible to extend the usable period of the power generating element.

　特に、本実施形態によれば、例えば第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂは、積層体３の側面に沿って延在し、第２引き出し配線１８ｂは、第１電極１１及び第２電極１２の何れかと電気的に接続されてもよい。即ち、第２引き出し配線１８ｂは、発電素子１の内部側に設けられないため、第２引き出し配線１８ｂの劣化に伴う修理を容易に実施することができる。これにより、発電素子における利用可能期間の長期化を図ることが可能となる。 In particular, according to the present embodiment, for example, the first lead-out wiring 18a and the second lead-out wiring 18b extend along the side surfaces of the laminate 3, and the second lead-out wiring 18b extends along the first electrode 11 and the second electrode. 12 may be electrically connected. That is, since the second lead-out wiring 18b is not provided inside the power generation element 1, it is possible to easily repair the deterioration of the second lead-out wiring 18b. This makes it possible to extend the usable period of the power generating element.

（第３実施形態：発電素子１、発電装置１００）
　図９は、第３実施形態における発電素子１、及び発電装置１００の一例を示す模式断面図である。 (Third Embodiment: Power Generation Element 1, Power Generation Device 100)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of the power generation element 1 and the power generation device 100 in the third embodiment.

　発電素子１は、例えば図９に示すように、第１電極１１と、第２電極１２と、中間部１４と、引き出し配線１８と、を備える。発電素子１は、更に配線層２３を備えてもよい。発電素子１は、第１基板１５、及び第２基板１６の少なくとも何れかを備えてもよい。 The power generation element 1 includes, for example, a first electrode 11, a second electrode 12, an intermediate portion 14, and a lead wire 18, as shown in FIG. The power generation element 1 may further include a wiring layer 23 . The power generation element 1 may include at least one of the first substrate 15 and the second substrate 16 .

　＜引き出し配線１８＞
　引き出し配線１８は、例えば各基板１５、１６に第１方向Ｚに貫通される貫通孔２５に設けられ、各電極１１、１２及び配線層２３と電気的に接続される。引き出し配線１８は、例えば各貫通孔２５に充填されて設けられる。また、引き出し配線１８は、例えば各貫通孔２５の内周面に設けられてもよい。引き出し配線１８は、中間部１４と接してもよい。貫通孔２５は、第１基板１５を貫通する第１貫通孔２５ａと、第２基板１６を貫通する第２貫通孔２５ｂと、を有する。 <Extraction wiring 18>
The lead wiring 18 is provided, for example, in a through hole 25 penetrating through the

substrates

15 and 16 in the first direction Z, and electrically connected to the

electrodes

11 and 12 and the wiring layer 23 . The lead wiring 18 is provided, for example, by filling each through hole 25 . Also, the lead wiring 18 may be provided, for example, on the inner peripheral surface of each through hole 25 . The lead wiring 18 may be in contact with the intermediate portion 14 . The through hole 25 has a first through hole 25 a penetrating through the first substrate 15 and a second through hole 25 b penetrating through the second substrate 16 .

　引き出し配線１８は、例えば第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂの少なくとも何れかを有する。第１引き出し配線１８ａは、第１基板１５を貫通する第１貫通孔２５ａを介して、第１電極１１及び第１配線層２３ａと電気的に接続される。このため、第１引き出し配線１８ａと第１電極１１との接続箇所は、発電素子１の内部側に設けられる。第２引き出し配線１８ｂは、第２基板１６を貫通する第２貫通孔２５ｂを介して、第２電極１２及び第２配線層２３ｂと電気的に接続される。このため、第２引き出し配線１８ｂと第２電極１２との接続箇所は、発電素子１の内部側に設けられる。上記接続箇所は、各引き出し配線１８ａ、１８ｂのうち特に劣化し易い部分であり、接続箇所を発電素子１の内部側に設けることで、発電素子１の耐久性を高めることが可能となる。 The lead wire 18 has, for example, at least one of a first lead wire 18a and a second lead wire 18b. The first lead wiring 18a is electrically connected to the first electrode 11 and the first wiring layer 23a through a first through hole 25a penetrating through the first substrate 15 . Therefore, the connection point between the first lead wire 18 a and the first electrode 11 is provided inside the power generation element 1 . The second lead wiring 18b is electrically connected to the second electrode 12 and the second wiring layer 23b via a second through hole 25b passing through the second substrate 16. As shown in FIG. Therefore, the connection point between the second lead wire 18 b and the second electrode 12 is provided inside the power generation element 1 . The connection point is a portion of the

lead wires

18a and 18b that is particularly susceptible to deterioration.

　引き出し配線１８は、例えば各貫通孔２５に充填されて設けられる。なお、引き出し配線１８は、例えば各貫通孔２５の内周面に設けられ、１００ｎｍ以上１０μｍ以下の厚さで形成されてもよい。引き出し配線１８の材料として、導電性材料が用いられ、例えば金、銅、ニッケル等が用いられる。 The lead wiring 18 is provided, for example, by filling each through hole 25 . The lead wiring 18 may be provided, for example, on the inner peripheral surface of each through hole 25 and may be formed with a thickness of 100 nm or more and 10 μm or less. A conductive material such as gold, copper, or nickel is used as the material of the lead-out wiring 18 .

　＜配線層２３＞
　配線層２３は、発電素子１の外部側（表面）に設けられる。 <Wiring layer 23>
The wiring layer 23 is provided on the outer side (surface) of the power generation element 1 .

　配線層２３は、例えば第１配線層２３ａ及び第２配線層２３ｂの少なくとも何れかを有する。第１配線層２３ａは、第１基板１５における第１電極１１が設けられる主面に対向する主面上に設けられる。すなわち、第１基板１５は、第１配線層２３ａと第１電極１１との間に挟まれる。第１配線層２３ａは、第１引き出し配線１８ａを覆うように形成される。第２配線層２３ｂは、第２基板１６における第２電極１２が設けられる主面に対向する主面上に設けられる。すなわち、第２基板１６は、第２配線層２３ｂと第２電極１２との間に挟まれる。第２配線層２３ｂは、第２引き出し配線１８ｂを覆うように形成される。 The wiring layer 23 has, for example, at least one of a first wiring layer 23a and a second wiring layer 23b. The first wiring layer 23a is provided on the main surface of the first substrate 15 that faces the main surface on which the first electrode 11 is provided. That is, the first substrate 15 is sandwiched between the first wiring layer 23 a and the first electrode 11 . The first wiring layer 23a is formed to cover the first lead-out wiring 18a. The second wiring layer 23b is provided on the main surface of the second substrate 16 that faces the main surface on which the second electrode 12 is provided. That is, the second substrate 16 is sandwiched between the second wiring layer 23 b and the second electrode 12 . The second wiring layer 23b is formed to cover the second lead-out wiring 18b.

　配線層２３の第１方向Ｚに沿った厚さは、例えば１００ｎｍ以上１０μｍ以下である。配線層２３の材料として、導電性材料が用いられ、例えば金が用いられるほか、金及びクロムの積層体、又は金及びニッケルの積層体が用いられる。 The thickness of the wiring layer 23 along the first direction Z is, for example, 100 nm or more and 10 μm or less. As a material of the wiring layer 23, a conductive material is used, for example, gold is used, and a layered body of gold and chromium or a layered body of gold and nickel is used.

　＜第３実施形態：発電素子１の製造方法＞
　次に、発電素子１の製造方法の一例を、説明する。図１０は、本実施形態に係る発電素子１の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１１（ａ）～図１２（ｃ）は、本実施形態に係る発電素子１の製造方法の一例を示す模式断面図である。 <Third Embodiment: Manufacturing Method of Power Generation Element 1>
Next, an example of a method for manufacturing the power generation element 1 will be described. FIG. 10 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing the power generation element 1 according to this embodiment. 11(a) to 12(c) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing the power generating element 1 according to this embodiment.

　＜素子形成工程Ｓ１００＞
　素子形成工程Ｓ１００は、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成して素子を形成する。素子形成工程Ｓ１００は、例えば第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ複数積層してもよい。素子形成工程Ｓ１００では、例えば公知の形成技術を用いて、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成する。素子形成工程Ｓ１００は、例えば引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０とを備える。素子形成工程Ｓ１００は、例えば配線層形成工程Ｓ１３３を更に備えてもよい。 <Element formation step S100>
In the device forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed to form the device. In the element forming step S100, for example, a plurality of first electrodes 11, intermediate portions 14, and second electrodes 12 may be laminated. In the element forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed using, for example, a known forming technique. The element formation step S100 includes, for example, a lead wire formation step S132, a first electrode formation step S110, an intermediate portion formation step S120, and a second electrode formation step S130. The element formation step S100 may further include, for example, a wiring layer formation step S133.

　＜引き出し配線形成工程Ｓ１３２＞
　引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、図１１（ａ）に示すように、第１基板１５に第１貫通孔２５ａを形成し、第１貫通孔２５ａに第１引き出し配線１８ａを形成する。また、引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、図１１（ｂ）に示すように、第２基板１６に第２貫通孔２５ｂを形成し、第２貫通孔２５ｂに第２引き出し配線１８ｂを形成する。各貫通孔２５ａ、２５ｂ及び各引き出し配線１８ａ、１８ｂは、１つ以上設けられる。 <Extraction Wiring Forming Step S132>
In the lead wire forming step S132, as shown in FIG. 11A, the first through hole 25a is formed in the first substrate 15, and the first lead wire 18a is formed in the first through hole 25a. Further, in the lead-out wiring forming step S132, as shown in FIG. 11B, the second through-hole 25b is formed in the second substrate 16, and the second lead-out wiring 18b is formed in the second through-hole 25b. One or more of the through

holes

25a and 25b and the

lead wirings

18a and 18b are provided.

　＜配線層形成工程Ｓ１３３＞
　次に、配線層形成工程Ｓ１３３は、図１１（ｃ）に示すように、第１引き出し配線１８ａを覆うように、第１基板１５における一方の主面に第１配線層２３ａを形成する。また、配線層形成工程Ｓ１３３は、図１１（ｄ）に示すように、第２引き出し配線１８ｂを覆うように、第２基板１６における一方の主面に第２配線層２３ｂを形成する。各配線層２３ａ、２３ｂは、例えば第１方向Ｚから見て、例えば四角形状に形成され、形状は任意である。 <Wiring Layer Forming Step S133>
Next, in the wiring layer forming step S133, as shown in FIG. 11C, the first wiring layer 23a is formed on one main surface of the first substrate 15 so as to cover the first lead wiring 18a. In the wiring layer forming step S133, as shown in FIG. 11D, the second wiring layer 23b is formed on one main surface of the second substrate 16 so as to cover the second lead wiring 18b. Each of the wiring layers 23a and 23b is formed in, for example, a rectangular shape when viewed from the first direction Z, and the shape is arbitrary.

　＜第１電極形成工程Ｓ１１０＞
　第１電極形成工程Ｓ１１０は、図１１（ｅ）に示すように、第１基板１５の上に第１電極１１を形成する。これにより、第１電極１１は、第１引き出し配線１８ａに電気的に接続される。 <First Electrode Forming Step S110>
In the first electrode forming step S110, the first electrode 11 is formed on the first substrate 15, as shown in FIG. 11(e). Thereby, the first electrode 11 is electrically connected to the first extraction wiring 18a.

　＜中間部形成工程Ｓ１２０＞
　中間部形成工程Ｓ１２０は、図１２（ａ）に示すように、第１電極１１の上に、不導体層１４２を含む中間部１４を形成する。中間部形成工程Ｓ１２０は、例えば微粒子１４１を内包した不導体材料を、第１電極１１の表面に塗布し、不導体材料を硬化させることで不導体層１４２を形成する。これにより、微粒子１４１を内包した不導体層１４２を含む中間部１４が形成される。 <Intermediate portion forming step S120>
In the intermediate portion forming step S120, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 is formed on the first electrode 11, as shown in FIG. 12(a). In the intermediate portion forming step S120, for example, a non-conducting material containing fine particles 141 is applied to the surface of the first electrode 11, and the non-conducting material is cured to form the non-conducting layer 142. FIG. As a result, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 containing the fine particles 141 is formed.

　＜第２電極形成工程Ｓ１３０＞
　第２電極形成工程Ｓ１３０は、図１２（ｂ）に示すように、中間部１４の上に、第２電極１２を形成する。第２電極１２は、例えば第１電極１１よりも低い仕事関数を有する材料を用いて形成される。また、第２電極形成工程Ｓ１３０は、図１１（ｆ）に示すように、予め第２基板１６の上に第２電極１２を形成しておく。これにより、第２電極１２は、第２引き出し配線１８ｂに電気的に接続される。そして、図１２（ｂ）に示すように、第２基板１６の上に形成された第２電極１２を、不導体層１４２の上に形成する。第２電極形成工程Ｓ１３０は、不導体層１４２が第１電極１１及び第２電極１２を支持する。 <Second electrode forming step S130>
The second electrode forming step S130 forms the second electrode 12 on the intermediate portion 14, as shown in FIG. 12(b). The second electrode 12 is formed using a material having a work function lower than that of the first electrode 11, for example. In the second electrode forming step S130, the second electrode 12 is formed on the second substrate 16 in advance, as shown in FIG. 11(f). Thereby, the second electrode 12 is electrically connected to the second extraction wiring 18b. Then, as shown in FIG. 12B, the second electrode 12 formed on the second substrate 16 is formed on the non-conductor layer 142 . In the second electrode forming step S<b>130 , the nonconductor layer 142 supports the first electrode 11 and the second electrode 12 .

　＜封止材形成工程Ｓ１４０＞
　例えば第２電極形成工程Ｓ１３０のあと、封止材形成工程Ｓ１４０を実施してもよい。封止材形成工程Ｓ１４０は、例えば図１２（ｃ）に示すように、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２と接する封止材１７を形成する。 <Sealing Material Forming Step S140>
For example, the sealing material forming step S140 may be performed after the second electrode forming step S130. In the sealing material forming step S140, the sealing material 17 is formed in contact with the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12, as shown in FIG.

　上述した各工程を実施することで、本実施形態における発電素子１が形成される。なお、例えば第２基板１６については省略することもできる。また、例えば各配線１０１、１０２等を形成することで、本実施形態における発電装置１００が形成される。 The power generating element 1 in the present embodiment is formed by performing the steps described above. In addition, for example, the second substrate 16 may be omitted. Further, for example, by forming the

wirings

101, 102, etc., the power generator 100 in the present embodiment is formed.

　特に、本実施形態によれば、例えば第１基板１５を貫通し、第１電極１１と電気的に接続される第１引き出し配線１８ａを形成する引き出し配線形成工程Ｓ１３２を備えてもよい。このため、第１引き出し配線１８ａは、発電素子１の内部側で第１電極１１と接続させることができる。これにより、第１電極１１と接続される第１引き出し配線１８ａの劣化を抑制することが可能となる。 In particular, according to the present embodiment, for example, a lead wire forming step S132 may be provided for forming the first lead wire 18a that penetrates the first substrate 15 and is electrically connected to the first electrode 11. Therefore, the first lead wire 18 a can be connected to the first electrode 11 on the inner side of the power generation element 1 . This makes it possible to suppress deterioration of the first extraction wiring 18 a connected to the first electrode 11 .

　特に、本実施形態によれば、例えば第２基板１６を貫通し、第２電極１２と電気的に接続される第２引き出し配線１８ｂを形成する引き出し配線形成工程Ｓ１３２を備えてもよい。このため、第２引き出し配線１８ｂは、発電素子１の内部側で第２電極１２と接続させることができる。これにより、第２電極１２と接続される第２引き出し配線１８ｂの劣化を抑制することが可能となる。 In particular, according to the present embodiment, for example, a lead wire forming step S132 may be provided for forming the second lead wire 18b that penetrates the second substrate 16 and is electrically connected to the second electrode 12. Therefore, the second lead wiring 18b can be connected to the second electrode 12 inside the power generation element 1 . This makes it possible to suppress deterioration of the second lead-out wiring 18b connected to the second electrode 12 .

　特に、本実施形態によれば、例えば第１引き出し配線１８ａを覆うように、第１基板１５における一方の主面に第１配線層２３ａを形成する配線層形成工程Ｓ１３３を備えてもよい。この場合、第１引き出し配線１８ａは、外部に晒されない。これにより、第１電極１１と接続される第１引き出し配線１８ａの劣化を更に抑制することが可能となる。 In particular, according to the present embodiment, a wiring layer forming step S133 may be provided for forming the first wiring layer 23a on one main surface of the first substrate 15 so as to cover the first lead wiring 18a, for example. In this case, the first lead wiring 18a is not exposed to the outside. This makes it possible to further suppress deterioration of the first lead-out wiring 18 a connected to the first electrode 11 .

　特に、本実施形態によれば、例えば第２引き出し配線１８ｂを覆うように、第２基板１６における一方の主面に第２配線層２３ｂを形成する配線層形成工程Ｓ１３３を備えてもよい。この場合、第２引き出し配線１８ｂは、外部に晒されない。これにより、第２電極１２と接続される第２引き出し配線１８ｂの劣化を更に抑制することが可能となる。 In particular, according to the present embodiment, a wiring layer forming step S133 may be provided to form the second wiring layer 23b on one main surface of the second substrate 16 so as to cover the second lead wiring 18b, for example. In this case, the second lead wiring 18b is not exposed to the outside. This makes it possible to further suppress deterioration of the second extraction wiring 18b connected to the second electrode 12 .

（第４実施形態：発電素子１、発電装置１００）
　図１３（ａ）は、第４実施形態における発電素子１、及び発電装置１００の第１例を示す模式断面図であり、図１３（ｂ）は、第４実施形態における発電素子１、及び発電装置１００の第２例を示す模式断面図である。 (Fourth Embodiment: Power Generation Element 1, Power Generation Device 100)
FIG. 13A is a schematic cross-sectional view showing a first example of the power generation element 1 and the power generation device 100 in the fourth embodiment, and FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a second example of the device 100;

　図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、発電素子１は、それぞれ積層された複数の素子（例えば素子１ａ、１ｂ）を含む積層体３と、少なくとも１つの素子と電気的に接続された第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂと、を備える。発電素子１は、例えば図１３に示すように、第１基板１５、及び第２基板１６の少なくとも何れかを備える。 As shown in FIGS. 13A and 13B, the power generating element 1 includes a laminate 3 including a plurality of laminated elements (for example,

elements

1a and 1b) and at least one element electrically connected to each other. A first lead-out wiring 18a and a second lead-out wiring 18b are provided. The power generation element 1 includes at least one of a first substrate 15 and a second substrate 16, as shown in FIG. 13, for example.

　＜積層体３＞
　積層体３は、第１基板１５に接する第１電極１１と、第２電極１２と、中間部１４とを備える素子を第１方向Ｚに複数積層して形成される。 <Laminate 3>
The laminated body 3 is formed by laminating a plurality of elements each including a first electrode 11 in contact with the first substrate 15 , a second electrode 12 , and an intermediate portion 14 in the first direction Z. As shown in FIG.

　＜引き出し配線１８＞
　図１３（ａ）に示すように、第１引き出し配線１８ａは、第１基板１５を貫通し、１つの第１電極１１のみと電気的に接続される。第２引き出し配線１８ｂは、第２基板１６を貫通し、１つの第２電極１２のみと電気的に接続される。このとき、発電素子１は、直列型の発電素子となる。素子１ａにおける第２基板１６と、素子１ｂにおける第１基板１５との間には、例えば第２配線層２３ｂが形成される。素子１ａにおける第２引き出し配線１８ｂと、素子１ｂにおける第１引き出し配線１８ａとがこの第２配線層２３ｂを介して電気的に接続される。なお、素子１ａにおける第２引き出し配線１８ｂと、素子１ｂにおける第１引き出し配線１８ａとが第１配線層２３ａを介して電気的に接続されてもよい。 <Extraction wiring 18>
As shown in FIG. 13( a ), the first lead wire 18 a penetrates the first substrate 15 and is electrically connected to only one first electrode 11 . The second lead-out wiring 18b penetrates the second substrate 16 and is electrically connected to only one second electrode 12 . At this time, the power generation element 1 becomes a series type power generation element. A second wiring layer 23b, for example, is formed between the second substrate 16 of the element 1a and the first substrate 15 of the element 1b. The second lead-out wiring 18b in the element 1a and the first lead-out wiring 18a in the element 1b are electrically connected through the second wiring layer 23b. The second lead-out wiring 18b in the element 1a and the first lead-out wiring 18a in the element 1b may be electrically connected via the first wiring layer 23a.

　図１３（ｂ）に示すように、第１引き出し配線１８ａは、第１基板１５を貫通し、複数の第１電極１１と電気的に接続される。詳細には、第１引き出し配線１８ａは、第１基板１５を貫通する第１貫通孔２５ａを介して、第１電極１１と電気的に接続される。第２引き出し配線１８ｂは、第１基板１５を貫通し、複数の第２電極１２と電気的に接続される。詳細には、第２引き出し配線１８ｂは、第１基板１５を貫通する第１貫通孔２５ａを介して、第２電極１２と電気的に接続される。このとき、発電素子１は、並列型の発電素子となる。なお、第１引き出し配線１８ａ及び第２引き出し配線１８ｂは、第２基板１６を貫通してもよい。 As shown in FIG. 13(b), the first lead wire 18a penetrates the first substrate 15 and is electrically connected to the plurality of first electrodes 11. As shown in FIG. Specifically, the first lead wiring 18 a is electrically connected to the first electrode 11 through a first through hole 25 a penetrating through the first substrate 15 . The second lead wiring 18 b penetrates the first substrate 15 and is electrically connected to the plurality of second electrodes 12 . Specifically, the second lead wiring 18 b is electrically connected to the second electrode 12 via a first through hole 25 a that penetrates the first substrate 15 . At this time, the power generation element 1 becomes a parallel type power generation element. The first lead-out wiring 18 a and the second lead-out wiring 18 b may pass through the second substrate 16 .

（第４実施形態：発電素子１の製造方法）
　次に、第４実施形態における発電素子１の製造方法の一例を説明する。図１４は、第４実施形態における発電素子１の製造方法の一例を示すフローチャートである。 (Fourth Embodiment: Manufacturing Method of Power Generation Element 1)
Next, an example of a method for manufacturing the power generation element 1 according to the fourth embodiment will be described. FIG. 14 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing the power generation element 1 according to the fourth embodiment.

　＜素子形成工程Ｓ１００＞
　素子形成工程Ｓ１００は、第１基板１５に接する第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成して素子を形成し、複数の素子（例えば素子１ａ、１ｂ）を積層した積層体３を形成する。素子形成工程Ｓ１００では、例えば公知の形成技術を用いて、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成する。素子形成工程Ｓ１００は、例えば引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、積層体形成工程Ｓ１３１と、を備える。素子形成工程Ｓ１００は、例えば配線層形成工程Ｓ１３３を更に備えてもよい。 <Element formation step S100>
In the element forming step S100, elements are formed by forming the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 in contact with the first substrate 15, respectively, and a plurality of elements (for example,

elements

1a and 1b) are laminated. form the body 3; In the element forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed using, for example, a known forming technique. The element formation step S100 includes, for example, a lead wire formation step S132, a first electrode formation step S110, an intermediate portion formation step S120, a second electrode formation step S130, and a laminate formation step S131. The element formation step S100 may further include, for example, a wiring layer formation step S133.

　素子形成工程Ｓ１００は、例えば図１５（ａ）に示すように、上述した引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、を行い、素子１ａを形成する。 For example, as shown in FIG. 15(a), the element forming step S100 includes the lead wire forming step S132, the first electrode forming step S110, the intermediate portion forming step S120, and the second electrode forming step S130. to form the element 1a.

　＜積層体形成工程Ｓ１３１＞
　積層体形成工程Ｓ１３１は、例えば図１５（ｂ）に示すように、第１基板１５に接する第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を備える素子を形成し、複数の素子（例えば素子１ａ、１ｂ）を積層して積層体３を形成する。積層体形成工程Ｓ１３１では、例えば素子１ｂにおける第１基板１５の上に第１電極１１を形成する。素子１ｂにおける第１電極１１の上に、不導体層１４２を含む中間部１４を形成する。素子１ｂにおける不導体層１４２の上に、第２電極１２を形成する。これにより、第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を含む素子１ｂを形成する。そして、素子１ａの第２基板１６に第２配線層２３ｂを形成し、第２配線層２３ｂに素子１ｂの第１基板１５を形成する。これにより、素子１ａに素子１ｂを積層し、積層体３を形成する。このとき、素子１ａにおける第２基板１６の第２引き出し配線１８ｂと、素子１ｂにおける第１基板１５の第１引き出し配線１８ａとを第２配線層２３ｂを介して電気的に接続する。このように、積層体形成工程Ｓ１３１では、引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、を繰り返し行うことで、積層体３を形成する。 <Laminate formation step S131>
In the laminate forming step S131, for example, as shown in FIG. For example, the

elements

1a and 1b) are stacked to form a laminate 3. FIG. In the laminate forming step S131, for example, the first electrode 11 is formed on the first substrate 15 in the element 1b. An intermediate portion 14 including a non-conductor layer 142 is formed on the first electrode 11 in the element 1b. A second electrode 12 is formed on the non-conductor layer 142 in the element 1b. Thereby, the element 1b including the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 is formed. Then, the second wiring layer 23b is formed on the second substrate 16 of the element 1a, and the first substrate 15 of the element 1b is formed on the second wiring layer 23b. As a result, the element 1b is laminated on the element 1a to form the laminated body 3. Next, as shown in FIG. At this time, the second lead-out wiring 18b of the second substrate 16 in the element 1a and the first lead-out wiring 18a of the first substrate 15 in the element 1b are electrically connected through the second wiring layer 23b. As described above, in the laminate formation step S131, the laminate 3 to form

　＜配線層形成工程Ｓ１３３＞
　例えば積層体形成工程Ｓ１３１のあと、配線層形成工程Ｓ１３３は、例えば図１６（ａ）に示すように、第１引き出し配線１８ａを覆うように、積層体３の最も外側に配置される第１基板１５における一方の主面に第１配線層２３ａを形成する。また、配線層形成工程Ｓ１３３は、第２引き出し配線１８ｂを覆うように、積層体３の最も外側に配置される第２基板１６における一方の主面に第２配線層２３ｂを形成する。 <Wiring Layer Forming Step S133>
For example, after the laminate forming step S131, the wiring layer forming step S133 includes, for example, as shown in FIG. A first wiring layer 23 a is formed on one main surface of 15 . In the wiring layer forming step S133, the second wiring layer 23b is formed on one main surface of the second substrate 16 arranged on the outermost side of the laminate 3 so as to cover the second lead wiring 18b.

　＜封止材形成工程Ｓ１４０＞
　例えば配線層形成工程Ｓ１３３のあと、封止材形成工程Ｓ１４０を実施してもよい。封止材形成工程Ｓ１４０は、例えば図１６（ｂ）に示すように、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２と接する封止材１７を形成する。 <Sealing Material Forming Step S140>
For example, the sealing material forming step S140 may be performed after the wiring layer forming step S133. In the sealing material forming step S140, the sealing material 17 is formed in contact with the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12, as shown in FIG. 16B, for example.

　特に、本実施形態によれば、引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、１つの第１電極１１のみに電気的に接続される第１引き出し配線１８ａを形成し、１つの第２電極１２のみに電気的に接続される第２引き出し配線１８ｂを形成する。このため、発電素子１は、直列型の発電素子となる。これにより、並列型の発電素子の場合と比べて、高電圧化を図ることができる。 In particular, according to the present embodiment, the lead wire forming step S132 forms the first lead wire 18a electrically connected to only one first electrode 11 and electrically connected to only one second electrode 12. A second lead-out wiring 18b to be connected is formed. Therefore, the power generating element 1 becomes a series type power generating element. As a result, it is possible to achieve a higher voltage than in the case of parallel-type power generating elements.

（第５実施形態：発電素子１、発電装置１００）
　次に、第５実施形態における発電素子１について説明する。上述した実施形態と、本実施形態における発電素子１との違いは、図１７に示すように、第１引き出し配線１８ａを介して電気的に接続される第１電極１１と第２電極１２とが両側に接する第１基板１５を複数備える点である。なお、上述した構成と同様の内容については、説明を省略する。 (Fifth Embodiment: Power Generation Element 1, Power Generation Device 100)
Next, the power generation element 1 according to the fifth embodiment will be described. The difference between the above-described embodiment and the power generation element 1 in this embodiment is that, as shown in FIG. The point is that a plurality of first substrates 15 are provided in contact with both sides. In addition, description is abbreviate|omitted about the content similar to the structure mentioned above.

　本実施形態における発電素子１では、第１基板１５を挟んで両側に第１電極１１と第２電極１２とが接する。第１基板１５を挟んで両側の第１電極１１と第２電極１２とは、第１引き出し配線１８ａを介して互いに電気的に接続される。発電素子１は、一方の第１基板１５に接する第１電極１１と、他方の第１基板１５に接する第２電極１２と、の間に中間部１４が形成される。 In the power generating element 1 of this embodiment, the first electrode 11 and the second electrode 12 are in contact with each other on both sides of the first substrate 15 . The first electrode 11 and the second electrode 12 on both sides of the first substrate 15 are electrically connected to each other through the first lead wiring 18a. The power generation element 1 has an intermediate portion 14 formed between a first electrode 11 in contact with one first substrate 15 and a second electrode 12 in contact with the other first substrate 15 .

　第１引き出し配線１８ａは、第１基板１５を貫通し、第１電極１１と第２電極１２とに電気的に接続される。 The first lead-out wiring 18 a penetrates the first substrate 15 and is electrically connected to the first electrode 11 and the second electrode 12 .

　発電素子１の最も外側に配置される第１電極１１は、第１配線層２３ａが設けられてもよい。発電素子１の最も外側に配置される第２電極１２は、第１配線層２３ａが設けられてもよい。 The first electrode 11 arranged on the outermost side of the power generation element 1 may be provided with the first wiring layer 23a. The second electrode 12 arranged on the outermost side of the power generation element 1 may be provided with the first wiring layer 23a.

　＜第５実施形態：発電素子１の製造方法＞
　次に、発電素子１の製造方法の一例を、説明する。図１８（ａ）～図１９（ｂ）は、本実施形態に係る発電素子１の製造方法の一例を示す模式断面図である。 <Fifth Embodiment: Manufacturing Method of Power Generation Element 1>
Next, an example of a method for manufacturing the power generation element 1 will be described. 18(a) to 19(b) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing the power generating element 1 according to this embodiment.

　＜素子形成工程Ｓ１００＞
　素子形成工程Ｓ１００は、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成して素子を形成する。素子形成工程Ｓ１００では、例えば公知の形成技術を用いて、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成する。素子形成工程Ｓ１００は、例えば引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０とを備える。素子形成工程Ｓ１００は、例えば配線層形成工程Ｓ１３３を更に備えてもよい。 <Element formation step S100>
In the device forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed to form the device. In the element forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed using, for example, a known forming technique. The element formation step S100 includes, for example, a lead wire formation step S132, a first electrode formation step S110, an intermediate portion formation step S120, and a second electrode formation step S130. The element formation step S100 may further include, for example, a wiring layer formation step S133.

　＜引き出し配線形成工程Ｓ１３２＞
　引き出し配線形成工程Ｓ１３２は、図１８（ａ）に示すように、第１基板１５に第１貫通孔２５ａを形成し、第１貫通孔２５ａに第１引き出し配線１８ａを形成する。 <Extraction Wiring Forming Step S132>
In the lead wire forming step S132, as shown in FIG. 18A, the first through hole 25a is formed in the first substrate 15, and the first lead wire 18a is formed in the first through hole 25a.

　＜第１電極形成工程Ｓ１１０＞
　第１電極形成工程Ｓ１１０は、図１８（ｂ）に示すように、第１基板１５を挟むように、第１電極１１と第２電極１２とを形成する。これにより、第１電極１１と第２電極１２は、第１引き出し配線１８ａに電気的に接続される。第１電極１１と第２電極１２とが接する第１基板１５を複数形成する。 <First Electrode Forming Step S110>
In the first electrode forming step S110, the first electrode 11 and the second electrode 12 are formed so as to sandwich the first substrate 15, as shown in FIG. 18(b). Thereby, the first electrode 11 and the second electrode 12 are electrically connected to the first extraction wiring 18a. A plurality of first substrates 15 are formed on which the first electrodes 11 and the second electrodes 12 are in contact.

　＜配線層形成工程Ｓ１３３＞
　次に、配線層形成工程Ｓ１３３は、図１８（ｃ）に示すように、一方の第１基板１５の第２電極１２を覆うように第１配線層２３ａを形成する。また、配線層形成工程Ｓ１３３は、図１８（ｄ）に示すように、他方の第１基板１５の第１電極１１を覆うように第１配線層２３ａを形成する。 <Wiring Layer Forming Step S133>
Next, in the wiring layer forming step S133, as shown in FIG. 18C, the first wiring layer 23a is formed so as to cover the second electrode 12 of the first substrate 15 on one side. Further, in the wiring layer forming step S133, as shown in FIG. 18D, the first wiring layer 23a is formed so as to cover the first electrodes 11 of the other first substrate 15. Then, as shown in FIG.

　＜中間部形成工程Ｓ１２０＞
　中間部形成工程Ｓ１２０は、図１９（ａ）に示すように、一方の第１基板１５に接する第１電極１１の上に、不導体層１４２を含む中間部１４を形成する。中間部形成工程Ｓ１２０は、例えば微粒子１４１を内包した不導体材料を、第１電極１１の表面に塗布し、不導体材料を硬化させることで不導体層１４２を形成する。これにより、微粒子１４１を内包した不導体層１４２を含む中間部１４が形成される。 <Intermediate portion forming step S120>
In the intermediate portion forming step S120, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 is formed on the first electrode 11 in contact with one of the first substrates 15, as shown in FIG. 19(a). In the intermediate portion forming step S120, for example, a non-conducting material containing fine particles 141 is applied to the surface of the first electrode 11, and the non-conducting material is cured to form the non-conducting layer 142. FIG. As a result, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 containing the fine particles 141 is formed.

　＜第２電極形成工程Ｓ１３０＞
　第２電極形成工程Ｓ１３０は、図１９（ｂ）に示すように、中間部１４の上に、他方の第１基板１５に接する第２電極１２を形成する。第２電極形成工程Ｓ１３０は、図１９（ｂ）に示すように、第２基板１６の上に形成された第２電極１２を、不導体層１４２の上に形成する。第２電極形成工程Ｓ１３０は、不導体層１４２が第１電極１１及び第２電極１２を支持する。 <Second electrode forming step S130>
In the second electrode forming step S130, as shown in FIG. 19B, the second electrode 12 is formed on the intermediate portion 14 so as to be in contact with the other first substrate 15. As shown in FIG. In the second electrode forming step S130, the second electrode 12 formed on the second substrate 16 is formed on the non-conductor layer 142, as shown in FIG. 19(b). In the second electrode forming step S<b>130 , the nonconductor layer 142 supports the first electrode 11 and the second electrode 12 .

　＜封止材形成工程Ｓ１４０＞
　例えば第２電極形成工程Ｓ１３０のあと、封止材形成工程Ｓ１４０を実施してもよい。封止材形成工程Ｓ１４０は、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２と接する封止材１７を形成する。 <Sealing Material Forming Step S140>
For example, the sealing material forming step S140 may be performed after the second electrode forming step S130. The sealing material forming step S<b>140 forms the sealing material 17 in contact with the first electrode 11 , the intermediate portion 14 , and the second electrode 12 .

　上述した各工程を実施することで、本実施形態における発電素子１が形成される。また、例えば各配線１０１、１０２等を形成することで、本実施形態における発電装置１００が形成される。 The power generating element 1 in the present embodiment is formed by performing the steps described above. Further, for example, by forming the

wirings

101, 102, etc., the power generator 100 in the present embodiment is formed.

　特に、本実施形態によれば、第１引き出し配線１８ａを介して電気的に接続される第１電極１１と第２電極１２が両側に接する複数の第１基板１５と、一方の前記第１基板に接する前記第１電極と他方の前記第１基板に接する前記第２電極との間に形成される中間部１４と、を備える素子を形成する。このため、中間部１４を挟んで両側の第１基板１５を区別することなく用いることができる。これにより、発電素子１の製造効率を向上させることが可能となる。 In particular, according to this embodiment, a plurality of first substrates 15 on both sides of which the first electrodes 11 and the second electrodes 12 electrically connected via the first lead-out wirings 18a are in contact with one of the first substrates and an intermediate portion 14 formed between the first electrode in contact with the first substrate and the second electrode in contact with the other first substrate. Therefore, the first substrates 15 on both sides of the intermediate portion 14 can be used without discrimination. Thereby, it becomes possible to improve the manufacturing efficiency of the power generation element 1 .

（第６実施形態：発電素子１、発電装置１００）
　次に、第６実施形態における発電素子１について説明する。上述した実施形態と、本実施形態における発電素子１との違いは、図２０に示すように、第１引き出し配線１８ａを介して電気的に接続される第１電極１１と第２電極１２とが両側に接する複数の第１基板１５を備えた複数の素子を積層した積層体３を形成する点である。なお、上述した構成と同様の内容については、説明を省略する。 (Sixth Embodiment: Power Generation Element 1, Power Generation Device 100)
Next, the power generation element 1 according to the sixth embodiment will be described. The difference between the above-described embodiment and the power generation element 1 in this embodiment is that, as shown in FIG. The point is that the laminate 3 is formed by laminating a plurality of elements provided with a plurality of first substrates 15 in contact with both sides. In addition, description is abbreviate|omitted about the content similar to the structure mentioned above.

　本実施形態における発電素子１では、第５実施形態と同様に、第１基板１５を挟んで両側に第１電極１１と第２電極１２とが接する。第１基板１５を挟んで両側の第１電極１１と第２電極１２とは、第１引き出し配線１８ａを介して互いに電気的に接続される。発電素子１は、一方の第１基板１５に接する第１電極１１と、他方の第１基板１５に接する第２電極１２と、の間に中間部１４が形成される。 In the power generating element 1 of this embodiment, the first electrode 11 and the second electrode 12 are in contact with each other on both sides of the first substrate 15, as in the fifth embodiment. The first electrode 11 and the second electrode 12 on both sides of the first substrate 15 are electrically connected to each other through the first lead wiring 18a. The power generation element 1 has an intermediate portion 14 formed between a first electrode 11 in contact with one first substrate 15 and a second electrode 12 in contact with the other first substrate 15 .

（第６実施形態：発電素子１の製造方法）
　次に、第６実施形態における発電素子１の製造方法の一例を説明する。 (Sixth Embodiment: Manufacturing Method of Power Generation Element 1)
Next, an example of a method for manufacturing the power generation element 1 according to the sixth embodiment will be described.

elements

　素子形成工程Ｓ１００は、例えば図２１（ａ）に示すように、上述した引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、を行い、素子１ａを形成する。 For example, as shown in FIG. 21(a), the element forming step S100 includes the lead-out line forming step S132, the first electrode forming step S110, the intermediate portion forming step S120, and the second electrode forming step S130. to form the element 1a.

　＜積層体形成工程Ｓ１３１＞
　積層体形成工程Ｓ１３１は、例えば図２１（ｂ）に示すように、第１基板１５に接する第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を備える素子を形成し、複数の素子（例えば素子１ａ、１ｂ）を積層して積層体３を形成する。積層体形成工程Ｓ１３１では、例えば第１基板１５に接する第１電極１１の上に、素子１ｂにおける不導体層１４２を含む中間部１４を形成する。そして、素子１ｂにおける不導体層１４２の上に、第２電極１２を形成する。これにより、第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を含む素子１ｂを形成する。 <Laminate formation step S131>
In the laminate formation step S131, as shown in FIG. 21B, for example, an element including a first electrode 11, an intermediate portion 14, and a second electrode 12 in contact with the first substrate 15 is formed, and a plurality of elements ( For example, the

elements

1a and 1b) are stacked to form a laminate 3. FIG. In the laminate forming step S131, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 in the element 1b is formed on the first electrode 11 in contact with the first substrate 15, for example. Then, the second electrode 12 is formed on the non-conductor layer 142 in the element 1b. Thereby, the element 1b including the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 is formed.

　このように、積層体形成工程Ｓ１３１では、引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、を繰り返し行うことで、積層体３を形成する。 As described above, in the laminate formation step S131, the laminate 3 to form

　特に、本実施形態によれば、第１引き出し配線１８ａを介して電気的に接続される第１電極１１と第２電極１２が両側に接する複数の第１基板１５と、一方の第１基板１５に接する第１電極１１と他方の第１基板１５に接する第２電極１２との間に形成される中間部１４と、を備える素子１ａと素子１ｂとを積層した積層体３を形成する。このため、中間部１４を挟んで両側の第１基板１５を区別することなく用いることができる。これにより、発電素子１の製造効率を向上させることが可能となる。 In particular, according to the present embodiment, a plurality of first substrates 15 on both sides of which the first electrodes 11 and the second electrodes 12 electrically connected via the first lead-out wirings 18a are in contact with one of the first substrates 15 and an intermediate portion 14 formed between a first electrode 11 in contact with the first substrate 15 and a second electrode 12 in contact with the first substrate 15 on the other side. Therefore, the first substrates 15 on both sides of the intermediate portion 14 can be used without discrimination. Thereby, it becomes possible to improve the manufacturing efficiency of the power generation element 1 .

　また、本実施形態によれば、素子形成工程Ｓ１００は、複数の素子１ａ、１ｂを積層した積層体３を形成する積層体形成工程Ｓ１３１を備える。素子は第１基板１５の両側に第１電極１１と第２電極１２とが接するため、複数の素子１ａ、１ｂを積層する際に、第１電極１１のみが接する第１基板１５と第２電極１２のみが接する第２基板１６とを用いた素子を積層する場合と比べて、積層体３における２つの中間部１４の距離を低減することができる。これにより、発電素子１の厚さを低減することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the element forming step S100 includes a layered body forming step S131 for forming the layered body 3 in which the plurality of

elements

1a and 1b are layered. Since the first electrode 11 and the second electrode 12 are in contact with both sides of the first substrate 15 of the device, when stacking the plurality of

devices

1a and 1b, the first substrate 15 and the second electrode 11 are in contact only with the first electrode 11. The distance between the two intermediate portions 14 in the laminate 3 can be reduced compared to the case of stacking elements using the second substrate 16 with which only the second substrate 12 is in contact. This makes it possible to reduce the thickness of the power generation element 1 .

（第７実施形態：発電素子１、発電装置１００）
　次に、第７実施形態における発電素子１について説明する。上述した実施形態と、本実施形態における発電素子１との違いは、図２２に示すように、複数の素子を積層した積層体３を複数積層する点である。なお、上述した構成と同様の内容については、説明を省略する。 (Seventh Embodiment: Power Generation Element 1, Power Generation Device 100)
Next, the power generation element 1 according to the seventh embodiment will be described. The difference between the above-described embodiment and the power generation element 1 in this embodiment is that, as shown in FIG. 22, a plurality of laminates 3 each having a plurality of laminated elements are laminated. In addition, description is abbreviate|omitted about the content similar to the structure mentioned above.

　本実施形態における発電素子１では、素子１ａと素子１ｂとを積層した第１積層体３ａと、素子１ｃと素子１ｄとを積層した第２積層体３ｂと、を積層する。これにより、電気的に直列型に接続された第１積層体３ａと、電気的に直列型の第２積層体３ｂとを、形成できる。第１積層体３ａの第１電極１１と、第２積層体３ｂの第１電極１１とは、例えば互いに接触されることにより電気的に接続される。第１積層体３ａの第１電極１１と、第２積層体３ｂの第１電極１１とは、配線層等により電気的に接続されてもよい。発電素子１の最も外側に配置される第２電極１２は、第１配線層２３ａが設けられてもよい。 In the power generation element 1 of the present embodiment, a first laminate 3a in which the

elements

1a and 1b are laminated and a second laminate 3b in which the

elements

1c and 1d are laminated are laminated. Thereby, the first laminate 3a electrically connected in series and the second laminate 3b electrically connected in series can be formed. The first electrode 11 of the first stacked body 3a and the first electrode 11 of the second stacked body 3b are electrically connected, for example, by contacting each other. The first electrode 11 of the first laminate 3a and the first electrode 11 of the second laminate 3b may be electrically connected by a wiring layer or the like. The second electrode 12 arranged on the outermost side of the power generation element 1 may be provided with the first wiring layer 23a.

　第１基板１５を挟んで両側に第１電極１１と第２電極１２とが接する。第１基板１５を挟んで両側の第１電極１１と第２電極１２とは、第１引き出し配線１８ａを介して互いに電気的に接続される。発電素子１は、一方の第１基板１５に接する第１電極１１と、他方の第１基板１５に接する第２電極１２と、の間に中間部１４が形成される。 The first electrode 11 and the second electrode 12 are in contact with each other on both sides of the first substrate 15 . The first electrode 11 and the second electrode 12 on both sides of the first substrate 15 are electrically connected to each other through the first lead wiring 18a. The power generation element 1 has an intermediate portion 14 formed between a first electrode 11 in contact with one first substrate 15 and a second electrode 12 in contact with the other first substrate 15 .

　第１引き出し配線１８ａは、例えば第１基板１５を貫通し、第１電極１１と第２電極１２とに電気的に接続される。なお、第１引き出し配線１８ａは、第１基板１５の側面に設けられてもよい。 The first lead-out wiring 18 a penetrates, for example, the first substrate 15 and is electrically connected to the first electrode 11 and the second electrode 12 . Note that the first lead-out wiring 18 a may be provided on the side surface of the first substrate 15 .

　発電装置１００では、互いに電気的に接続された第１積層体３ａの第１電極１１と、第２積層体３ｂの第１電極１１との少なくとも何れかに、第１端子１１１を介して第１配線１０１が電気的に接続される。また、発電装置１００では、互いに第１積層体３ａの第２電極１２と、第２積層体３ｂの第２電極１２とに、第２端子１１２を介して第２配線１０２が電気的に接続される。このため、電気的に直列型に接続された第１積層体３ａと、電気的に直列型の第２積層体３ｂとを、電気的に並列型に接続することができる。これにより、更なる高電流化を図ることができる。 In the power generation device 100, the first electrode 11 of the first laminate 3a and the first electrode 11 of the second laminate 3b, which are electrically connected to each other, are connected via the first terminal 111 to at least one of the first electrode 11 of the first laminate 3a and the first electrode 11 of the second laminate 3b. Wiring 101 is electrically connected. In the power generation device 100, the second wiring 102 is electrically connected to the second electrode 12 of the first laminate 3a and the second electrode 12 of the second laminate 3b through the second terminal 112. be. Therefore, the first laminate 3a electrically connected in series and the second laminate 3b electrically connected in series can be electrically connected in parallel. As a result, a higher current can be achieved.

（第７実施形態：発電素子１の製造方法）
　次に、第７実施形態における発電素子１の製造方法の一例を説明する。 (Seventh Embodiment: Manufacturing Method of Power Generation Element 1)
Next, an example of a method for manufacturing the power generation element 1 according to the seventh embodiment will be described.

　＜素子形成工程Ｓ１００＞
　素子形成工程Ｓ１００は、第１基板１５に接する第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成して素子を形成し、複数の素子（例えば素子１ａ、１ｂ）を積層した第１積層体３ａと、複数の素子（例えば素子１ｃ、１ｄ）を積層した第２積層体３ｂと、を積層する。素子形成工程Ｓ１００では、例えば公知の形成技術を用いて、第１電極１１、中間部１４、及び第２電極１２をそれぞれ形成する。素子形成工程Ｓ１００は、例えば引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、積層体形成工程Ｓ１３１と、を備える。素子形成工程Ｓ１００は、例えば配線層形成工程Ｓ１３３を更に備えてもよい。 <Element formation step S100>
In the element forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 in contact with the first substrate 15 are respectively formed to form elements, and a plurality of elements (for example,

elements

1a and 1b) are stacked to form a second electrode. A first laminate 3a and a second laminate 3b in which a plurality of elements (for example,

elements

1c and 1d) are laminated are laminated. In the element forming step S100, the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 are formed using, for example, a known forming technique. The element formation step S100 includes, for example, a lead wire formation step S132, a first electrode formation step S110, an intermediate portion formation step S120, a second electrode formation step S130, and a laminate formation step S131. The element formation step S100 may further include, for example, a wiring layer formation step S133.

　素子形成工程Ｓ１００は、例えば図２２に示すように、上述した引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、を行い、素子１ａを形成する。同様に、素子１ｃを形成する。 In the element forming step S100, for example, as shown in FIG. Form 1a. Similarly, an element 1c is formed.

　＜積層体形成工程Ｓ１３１＞
　積層体形成工程Ｓ１３１は、例えば図２２に示すように、第１基板１５に接する第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を備える素子を形成し、複数の素子（例えば素子１ａ、１ｂ）を積層して積層体３（第１積層体３ａ）を形成する。積層体形成工程Ｓ１３１では、例えば第１基板１５に接する第１電極１１の上に、素子１ｂにおける不導体層１４２を含む中間部１４を形成する。そして、素子１ｂにおける不導体層１４２の上に、第２電極１２を形成する。これにより、第１電極１１、中間部１４、及び、第２電極１２を含む素子１ｂを形成する。同様に、複数の素子（例えば素子１ｃ、１ｄ）を積層して積層体３（第２積層体３ｂ）を形成する。 <Laminate formation step S131>
In the laminate forming step S131, for example, as shown in FIG. , 1b) to form a laminate 3 (first laminate 3a). In the laminate forming step S131, the intermediate portion 14 including the non-conductor layer 142 in the element 1b is formed on the first electrode 11 in contact with the first substrate 15, for example. Then, the second electrode 12 is formed on the non-conductor layer 142 in the element 1b. Thereby, the element 1b including the first electrode 11, the intermediate portion 14, and the second electrode 12 is formed. Similarly, a plurality of elements (for example,

elements

1c and 1d) are stacked to form a laminate 3 (second laminate 3b).

　このように、積層体形成工程Ｓ１３１では、引き出し配線形成工程Ｓ１３２と、第１電極形成工程Ｓ１１０と、中間部形成工程Ｓ１２０と、第２電極形成工程Ｓ１３０と、を繰り返し行うことで、第１積層体３ａと、第２積層体３ｂと、を形成する。 As described above, in the laminate forming step S131, the lead-out wiring forming step S132, the first electrode forming step S110, the intermediate portion forming step S120, and the second electrode forming step S130 are repeatedly performed, so that the first laminated body A body 3a and a second laminate 3b are formed.

　積層体形成工程Ｓ１３１では、第１積層体３ａの第１電極１１と、第２積層体３ｂの第１電極１１と、を電気的に接続し、第１積層体３ａと第２積層体３ｂとを積層する。 In the laminate forming step S131, the first electrode 11 of the first laminate 3a and the first electrode 11 of the second laminate 3b are electrically connected to form the first laminate 3a and the second laminate 3b. to stack.

　なお、積層体形成工程Ｓ１３１では、第１積層体３ａの素子１ｂの第１電極１１に、電気的に接続される新たな第１電極１１（素子１ｄの第１電極１１）を形成し、素子１ｄの第１電極１１に中間部１４と第２電極１２とを形成した素子１ｄを形成し、素子１ｄに素子１ｃを形成してもよい。 In addition, in the laminate forming step S131, a new first electrode 11 (the first electrode 11 of the element 1d) electrically connected to the first electrode 11 of the element 1b of the first laminate 3a is formed, and the element The element 1d may be formed by forming the intermediate portion 14 and the second electrode 12 on the first electrode 11 of the element 1d, and the element 1c may be formed on the element 1d.

　特に、本実施形態によれば、複数の素子（１ａ、１ｂ）を積層した第１積層体３ａの第１電極１１と、複数の素子（１ｃ、１ｄ）を積層した第２積層体３ｂの第１電極１１とを電気的に接続し、第１積層体３ａと第２積層体３ｂとを積層する。このため、電気的に直列型に接続された第１積層体３ａと、電気的に直列型の第２積層体３ｂとを、電気的に並列型に接続することができる。これにより、更なる高電流化を図ることができる。 In particular, according to the present embodiment, the first electrode 11 of the first laminate 3a in which the plurality of elements (1a, 1b) are laminated and the second electrode 11 of the second laminate 3b in which the plurality of elements (1c, 1d) are laminated. 1 electrode 11 is electrically connected, and the first laminate 3a and the second laminate 3b are laminated. Therefore, the first laminate 3a electrically connected in series and the second laminate 3b electrically connected in series can be electrically connected in parallel. As a result, a higher current can be achieved.

　また、本実施形態によれば、第１積層体３ａと第２積層体３ｂとを積層している。このため、省スペース化を図ることができる。 Further, according to this embodiment, the first laminate 3a and the second laminate 3b are laminated. Therefore, space can be saved.

（第８実施形態：発電素子１、発電装置１００）
　次に、第８実施形態における発電素子１について説明する。上述した実施形態と、本実施形態における発電素子１との違いは、電極保護膜が設けられる点である。なお、上述した構成と同様の内容については、説明を省略する。 (Eighth Embodiment: Power Generation Element 1, Power Generation Device 100)
Next, the power generation element 1 according to the eighth embodiment will be described. The difference between the above-described embodiment and the power generating element 1 in this embodiment is that an electrode protection film is provided. In addition, description is abbreviate|omitted about the content similar to the structure mentioned above.

　本実施形態における発電素子１では、一対の電極１１、１２の少なくとも何れかは、中間部１４側の表面に設けられた電極保護膜を含む。電極保護膜は、例えば図２２に示すように、第１電極保護膜１１ａ及び第２電極保護膜１２ａの少なくとも何れかを含む。第１電極保護膜１１ａは、第１電極１１の表面に設けられる。第２電極保護膜１２ａは、第２電極１２の表面に設けられる。 In the power generating element 1 of the present embodiment, at least one of the pair of

electrodes

11 and 12 includes an electrode protection film provided on the surface on the intermediate portion 14 side. The electrode protection film includes at least one of a first electrode protection film 11a and a second electrode protection film 12a, as shown in FIG. 22, for example. The first electrode protective film 11 a is provided on the surface of the first electrode 11 . The second electrode protection film 12 a is provided on the surface of the second electrode 12 .

　電極保護膜は、一対の電極１１、１２と、中間部１４との間に設けられる。例えば電極保護膜が表面に設けられた電極１１、１２は、電極保護膜を介して中間部１４と離間する。 The electrode protection film is provided between the pair of

electrodes

11 and 12 and the intermediate portion 14 . For example, the

electrodes

11 and 12 having an electrode protective film on their surfaces are separated from the intermediate portion 14 via the electrode protective film.

　電極保護膜は、例えば０．１ｎｍ～１μｍ程度の厚みを有する。電極保護膜の厚みは、例えば０．１ｎｍ～５００ｎｍであることが好ましい。電極保護膜の厚みが０．１ｎｍ未満の場合、電極保護膜の形成が難しい。また、電極保護膜の厚みが５００ｎｍを超える場合、微粒子１４１と各電極１１、１２との間における電子の享受が困難となり得る。従って、電極保護膜の厚みが０．１ｎｍ～５００ｎｍであれば、微粒子１４１と各電極１１、１２との間における電子の享受に与える影響を抑えることができる。 The electrode protective film has a thickness of, for example, about 0.1 nm to 1 μm. The thickness of the electrode protective film is preferably 0.1 nm to 500 nm, for example. When the thickness of the electrode protective film is less than 0.1 nm, it is difficult to form the electrode protective film. Moreover, when the thickness of the electrode protective film exceeds 500 nm, it may become difficult to receive electrons between the fine particles 141 and the

electrodes

11 and 12 . Therefore, if the thickness of the electrode protective film is 0.1 nm to 500 nm, the effect on the reception of electrons between the fine particles 141 and the

electrodes

11 and 12 can be suppressed.

　電極保護膜として、不導体材料が用いられる。不導体材料として、公知の高分子化合物が挙げられ、例えばポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸エステル）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（メタクリル酸エステル）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、及びそれらの共重合体等が挙げられる。 A non-conducting material is used as the electrode protective film. Examples of non-conductive materials include known polymer compounds, such as polystyrene, AS resin, ABS resin, poly(acrylic acid), poly(acrylic acid ester), poly(methacrylic acid), poly(methacrylic acid ester), polyethylene. Examples include terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, and copolymers thereof.

　本実施形態によれば、一対の電極１１、１２の少なくとも何れかは、中間部１４側の表面に設けられた電極保護膜を含む。このため、電極１１、１２の表面に電極保護膜を設けない場合に比べて、経時に伴う電極１１、１２の酸化等の化学変化を抑制することができる。これにより、発電量のさらなる安定化を図ることが可能となる。 According to this embodiment, at least one of the pair of

electrodes

11 and 12 includes an electrode protection film provided on the surface on the intermediate portion 14 side. Therefore, chemical changes such as oxidation of the

electrodes

11 and 12 over time can be suppressed as compared with the case where no electrode protective film is provided on the surfaces of the

electrodes

11 and 12 . This makes it possible to further stabilize the power generation amount.

（実施形態：電子機器５００）
　＜電子機器５００＞
　上述した発電素子１及び発電装置１００は、例えば電子機器に搭載することが可能である。以下、電子機器の実施形態のいくつかを説明する。 (Embodiment: electronic device 500)
<Electronic device 500>
The power generation element 1 and the power generation device 100 described above can be mounted on, for example, an electronic device. Some embodiments of the electronic device are described below.

　図２４（ａ）～図２４（ｄ）は、発電素子１を備えた電子機器５００の例を示す模式ブロック図である。図２４（ｅ）～図２４（ｈ）は、発電素子１を含む発電装置１００を備えた電子機器５００の例を示す模式ブロック図である。 24(a) to 24(d) are schematic block diagrams showing an example of an electronic device 500 including the power generation element 1. FIG. 24(e) to 24(h) are schematic block diagrams showing an example of an electronic device 500 having a power generation device 100 including the power generation element 1. FIG.

　図２４（ａ）に示すように、電子機器５００（エレクトリックプロダクト）は、電子部品５０１（エレクトロニックコンポーネント）と、主電源５０２と、補助電源５０３と、を備えている。電子機器５００及び電子部品５０１のそれぞれは、電気的な機器(エレクトリカルデバイス)である。 As shown in FIG. 24( a ), an electronic device 500 (electric product) includes an electronic component 501 (electronic component), a main power supply 502 and an auxiliary power supply 503 . Each of the electronic device 500 and the electronic component 501 is an electrical device.

　電子部品５０１は、主電源５０２を電源に用いて駆動される。電子部品５０１の例としては、例えば、ＣＰＵ、モーター、センサ端末、及び照明等を挙げることができる。電子部品５０１が、例えばＣＰＵである場合、電子機器５００には、内蔵されたマスター（ＣＰＵ）によって制御可能な電子機器が含まれる。電子部品５０１が、例えば、モーター、センサ端末、及び照明等の少なくとも１つを含む場合、電子機器５００には、外部にあるマスター、あるいは人によって制御可能な電子機器が含まれる。 The electronic component 501 is driven using the main power supply 502 as a power supply. Examples of the electronic component 501 include, for example, a CPU, motors, sensor terminals, lighting, and the like. If electronic component 501 is, for example, a CPU, electronic device 500 includes an electronic device that can be controlled by a built-in master (CPU). If the electronic components 501 include at least one of, for example, motors, sensor terminals, and lighting, the electronic device 500 includes electronic devices that can be controlled by an external master or person.

　主電源５０２は、例えば電池である。電池には、充電可能な電池も含まれる。主電源５０２のプラス端子（＋）は、電子部品５０１のＶｃｃ端子（Ｖｃｃ）と電気的に接続される。主電源５０２のマイナス端子（－）は、電子部品５０１のＧＮＤ端子（ＧＮＤ）と電気的に接続される。 The main power supply 502 is, for example, a battery. Batteries also include rechargeable batteries. A plus terminal (+) of the main power supply 502 is electrically connected to a Vcc terminal (Vcc) of the electronic component 501 . A negative terminal (−) of the main power supply 502 is electrically connected to a GND terminal (GND) of the electronic component 501 .

　補助電源５０３は、発電素子１である。発電素子１は、上述した発電素子１の少なくとも１つを含む。電子機器５００において、補助電源５０３は、例えば主電源５０２と併用され、主電源５０２をアシストするための電源や、主電源５０２の容量が切れた場合、主電源５０２をバックアップするための電源として使うことができる。主電源５０２が充電可能な電池である場合には、補助電源５０３は、さらに、電池を充電するための電源としても使うことができる。 The auxiliary power supply 503 is the power generation element 1. The power generation element 1 includes at least one power generation element 1 described above. In the electronic device 500, the auxiliary power supply 503 is used, for example, together with the main power supply 502, and is used as a power supply for assisting the main power supply 502 or as a power supply for backing up the main power supply 502 when the capacity of the main power supply 502 runs out. be able to. If the main power source 502 is a rechargeable battery, the auxiliary power source 503 can also be used as a power source for charging the battery.

　図２４（ｂ）に示すように、主電源５０２は、発電素子１とされてもよい。図２４（ｂ）に示す電子機器５００は、主電源５０２として使用される発電素子１と、発電素子１を用いて駆動されることが可能な電子部品５０１と、を備えている。発電素子１は、独立した電源（例えばオフグリッド電源）である。このため、電子機器５００は、例えば自立型（スタンドアローン型）にできる。しかも、発電素子１は、環境発電型（エナジーハーベスト型）である。図２４（ｂ）に示す電子機器５００は、電池の交換が不要である。 As shown in FIG. 24(b), the main power source 502 may be the power generating element 1. An electronic device 500 shown in FIG. 24( b ) includes a power generation element 1 used as a main power source 502 and an electronic component 501 that can be driven using the power generation element 1 . The power generation element 1 is an independent power supply (for example, an off-grid power supply). Therefore, the electronic device 500 can be, for example, an independent type (standalone type). Moreover, the power generating element 1 is of the energy harvesting type. The electronic device 500 shown in FIG. 24(b) does not require battery replacement.

　図２４（ｃ）に示すように、電子部品５０１が発電素子１を備えていてもよい。発電素子１のアノードは、例えば、回路基板（図示は省略する）のＧＮＤ配線と電気的に接続される。発電素子１のカソードは、例えば、回路基板（図示は省略する）のＶｃｃ配線と電気的に接続される。この場合、発電素子１は、電子部品５０１の、例えば補助電源５０３として使うことができる。 The electronic component 501 may include the power generating element 1 as shown in FIG. 24(c). The anode of the power generation element 1 is electrically connected to, for example, a GND wiring of a circuit board (not shown). The cathode of the power generation element 1 is electrically connected to, for example, Vcc wiring of a circuit board (not shown). In this case, the power generating element 1 can be used as, for example, an auxiliary power source 503 for the electronic component 501 .

　図２４（ｄ）に示すように、電子部品５０１が発電素子１を備えている場合、発電素子１は、電子部品５０１の、例えば主電源５０２として使うことができる。 As shown in FIG. 24(d), when the electronic component 501 includes the power generation element 1, the power generation element 1 can be used as the main power source 502 of the electronic component 501, for example.

　図２４（ｅ）～図２４（ｈ）のそれぞれに示すように、電子機器５００は、発電装置１００を備えていてもよい。発電装置１００は、電気エネルギーの源として発電素子１を含む。 As shown in each of FIGS. 24(e) to 24(h), the electronic device 500 may include the power generator 100. FIG. The power generation device 100 includes a power generation element 1 as a source of electrical energy.

　図２４（ｄ）に示した実施形態は、電子部品５０１が主電源５０２として使用される発電素子１を備えている。同様に、図２４（ｈ）に示した実施形態は、電子部品５０１が主電源として使用される発電装置１００を備えている。これらの実施形態では、電子部品５０１が、独立した電源を持つ。このため、電子部品５０１を、例えば自立型とすることができる。自立型の電子部品５０１は、例えば、複数の電子部品を含み、かつ、少なくとも１つの電子部品が別の電子部品と離れているような電子機器に有効に用いることができる。そのような電子機器５００の例は、センサである。センサは、センサ端末（スレーブ）と、センサ端末から離れたコントローラ（マスター）と、を備えている。センサ端末及びコントローラのそれぞれは、電子部品５０１である。センサ端末が、発電素子１又は発電装置１００を備えていれば、自立型のセンサ端末となり、有線での電力供給の必要がない。発電素子１又は発電装置１００は環境発電型であるので、電池の交換も不要である。センサ端末は、電子機器５００の１つと見なすこともできる。電子機器５００と見なされるセンサ端末には、センサのセンサ端末に加えて、例えば、ＩｏＴワイヤレスタグ等が、さらに含まれる。 The embodiment shown in FIG. 24(d) comprises a power generation element 1 in which an electronic component 501 is used as a main power supply 502. Similarly, the embodiment shown in FIG. 24(h) comprises a generator 100 in which an electronic component 501 is used as the main power source. In these embodiments, electronic component 501 has an independent power source. Therefore, the electronic component 501 can be made self-supporting, for example. Free-standing electronic component 501 can be effectively used, for example, in an electronic device that includes multiple electronic components and in which at least one electronic component is separate from another electronic component. An example of such electronics 500 is a sensor. The sensor has a sensor terminal (slave) and a controller (master) remote from the sensor terminal. Each of the sensor terminals and controller is an electronic component 501 . If the sensor terminal is provided with the power generation element 1 or the power generation device 100, it becomes a self-supporting sensor terminal and does not require a wired power supply. Since the power generation element 1 or the power generation device 100 is of the energy harvesting type, it is unnecessary to replace the battery. A sensor terminal can also be regarded as one of the electronic devices 500 . The sensor terminals considered electronic equipment 500 further include, for example, IoT wireless tags, etc., in addition to sensor terminals of sensors.

　図２４（ａ）～図２４（ｈ）のそれぞれに示した実施形態において共通することは、電子機器５００は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する発電素子１と、発電素子１を電源に用いて駆動されることが可能な電子部品５０１と、を含むことである。 Common to the embodiments shown in FIGS. 24(a) to 24(h) is that the electronic device 500 includes a power generation element 1 that converts thermal energy into electrical energy, and uses the power generation element 1 as a power source. and an electronic component 501 that can be driven.

　電子機器５００は、独立した電源を備えた自律型（オートノマス型）であってもよい。自律型の電子機器の例は、例えばロボット等を挙げることができる。さらに、発電素子１又は発電装置１００を備えた電子部品５０１は、独立した電源を備えた自律型であってもよい。自律型の電子部品の例は、例えば可動センサ端末等を挙げることができる。 The electronic device 500 may be an autonomous type with an independent power supply. Examples of autonomous electronic devices include, for example, robots. Furthermore, the electronic component 501 with the power generation element 1 or the power generation device 100 may be autonomous with an independent power supply. Examples of autonomous electronic components include, for example, movable sensor terminals.

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

１　　　　：発電素子
１１　　　：第１電極
１２　　　：第２電極
１４　　　：中間部
１５　　　：第１基板
１６　　　：第２基板
１７　　　：封止材
１８　　　：引き出し配線
１８ａ　　：第１引き出し配線
１８ｂ　　：第２引き出し配線
１９　　　：絶縁部
１００　　：発電装置
１０１　　：第１配線
１０２　　：第２配線
１４０　　：空間
１４１　　：微粒子
１４１ａ　：被膜
１４２　　：不導体層
５００　　：電子機器
５０１　　：電子部品
５０２　　：主電源
５０３　　：補助電源
Ｇ　　　　：ギャップ
Ｒ　　　　：負荷
Ｓ１００　：素子形成工程
Ｓ１１０　：第１電極形成工程
Ｓ１２０　：中間部形成工程
Ｓ１３０　：第２電極形成工程
Ｓ１３１　：積層体形成工程
Ｓ１３２　：引き出し配線形成工程
Ｓ１４０　：封止材形成工程
Ｚ　　　　：第１方向
Ｘ　　　　：第２方向
Ｙ　　　　：第３方向 Reference Signs List 1: Power generating element 11 : First electrode 12 : Second electrode 14 : Intermediate portion 15 : First substrate 16 : Second substrate 17 : Sealing material 18 : Lead wire 18a : First lead wire 18b : Second lead wire 19 : Insulator 100 : Power generator 101 : First wiring 102 : Second wiring 140 : Space 141 : Fine particles 141a : Film 142 : Non-conductor layer 500 : Electronic device 501 : Electronic component 502 : Main power source 503 : Auxiliary power source G : Gap R: load S100: element forming step S110: first electrode forming step S120: intermediate portion forming step S130: second electrode forming step S131: laminate forming step S132: lead wire forming step S140: encapsulant forming step Z: second 1st direction X: 2nd direction Y: 3rd direction

Claims

　熱エネルギーを電気エネルギーに変換する際、電極間の温度差を不要とする発電素子の製造方法であって、
　第１電極、
　微粒子を内包する不導体層を含む中間部、及び、
　前記第１電極とは異なる仕事関数を有する第２電極
　を備える素子を形成する素子形成工程を備え、
　前記素子形成工程は、
　　複数の前記素子を積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
　　少なくとも１つの前記素子に電気的に接続される第１引き出し配線及び第２引き出し配線を形成する引き出し配線形成工程と、を備えること
　を特徴とする発電素子の製造方法。 A method for manufacturing a power generation element that does not require a temperature difference between electrodes when converting thermal energy into electrical energy,
a first electrode;
an intermediate portion including a non-conductor layer containing fine particles, and
an element forming step of forming an element comprising a second electrode having a work function different from that of the first electrode;
The element forming step includes
a stack forming step of stacking a plurality of the elements to form a stack;
A method of manufacturing a power generation element, comprising: a lead wire forming step of forming a first lead wire and a second lead wire electrically connected to at least one of the elements.
　前記引き出し配線形成工程は、複数の前記第１電極に電気的に接続される前記第１引き出し配線を形成し、複数の前記第２電極に電気的に接続される前記第２引き出し配線を形成すること
　を特徴とする請求項１記載の発電素子の製造方法。 The extraction wiring forming step forms the first extraction wiring electrically connected to the plurality of first electrodes, and forms the second extraction wiring electrically connected to the plurality of second electrodes. The method of manufacturing the power generating element according to claim 1, characterized by:
　前記引き出し配線形成工程は、１つの第１電極のみに電気的に接続される前記第１引き出し配線を形成し、１つの前記第２電極のみに電気的に接続される前記第２引き出し配線を形成すること
　を特徴とする請求項１記載の発電素子の製造方法。 The lead wire forming step forms the first lead wire electrically connected to only one first electrode, and forms the second lead wire electrically connected to only one second electrode. The method of manufacturing a power generating element according to claim 1, characterized by:
　前記引き出し配線形成工程は、前記第１引き出し配線及び前記第２引き出し配線を、前記積層体の側面に沿って延在させることを含み、
　前記第１引き出し配線は、前記積層体の側面に露出した前記第１電極及び前記第２電極の何れかに電気的に接続されること
　を特徴とする請求項１～３の何れか１項記載の発電素子の製造方法。 The step of forming lead wires includes extending the first lead wires and the second lead wires along side surfaces of the laminate,
4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first lead-out wiring is electrically connected to one of the first electrode and the second electrode exposed on the side surface of the laminate. A method for manufacturing a power generation element.
　前記積層体形成工程は、
　　複数の前記素子を積層した第１積層体の前記第１電極と、複数の前記素子を積層した第２積層体の前記第１電極とが電気的に接続されるように、前記第１積層体と前記第２積層体とを積層すること
　を特徴とする請求項１記載の発電素子の製造方法。 The laminate forming step includes
The first laminate is electrically connected to the first electrode of the first laminate in which the plurality of elements are laminated and the first electrode of the second laminate in which the plurality of elements are laminated. and the second laminate are laminated together.
　熱エネルギーを電気エネルギーに変換する際、電極間の温度差を不要とする発電素子であって、
　それぞれ積層された複数の素子を含む積層体と、
　少なくとも１つの前記素子と電気的に接続された第１引き出し配線及び第２引き出し配線と、を備え、
　前記素子は、
　　第１電極と、
　　前記第１電極の上に設けられ、微粒子を内包する不導体層を含む中間部と、
　　前記中間部の上に設けられ、前記第１電極とは異なる仕事関数を有する第２電極と、を含むこと
　を特徴とする発電素子。 A power generation element that does not require a temperature difference between electrodes when converting thermal energy into electrical energy,
a laminate including a plurality of stacked elements;
a first lead wire and a second lead wire electrically connected to at least one element;
The element is
a first electrode;
an intermediate portion provided on the first electrode and including a non-conductive layer containing fine particles;
and a second electrode provided on the intermediate portion and having a work function different from that of the first electrode.
　前記第１引き出し配線は、複数の前記第１電極と電気的に接続され、
　前記第２引き出し配線は、複数の前記第２電極と電気的に接続されること
　を特徴とする請求項６記載の発電素子。 the first extraction wiring is electrically connected to the plurality of first electrodes;
7. The power generation element according to claim 6, wherein the second lead wiring is electrically connected to the plurality of second electrodes.
　前記第１引き出し配線は、１つの前記第１電極のみと電気的に接続され、
　前記第２引き出し配線は、１つの前記第２電極のみと電気的に接続されること
　を特徴とする請求項６記載の発電素子。 the first extraction wiring is electrically connected to only one of the first electrodes,
7. The power generation element according to claim 6, wherein the second lead wiring is electrically connected to only one of the second electrodes.
　前記第１引き出し配線及び前記第２引き出し配線は、前記積層体の側面に沿って延在し、
　前記第１引き出し配線は、前記積層体の側面に露出した前記第１電極及び前記第２電極の何れかに電気的に接続されること
　を特徴とする請求項６～８の何れか１項記載の発電素子。 the first lead-out wiring and the second lead-out wiring extend along the side surface of the laminate,
9. The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the first lead wiring is electrically connected to one of the first electrode and the second electrode exposed on the side surface of the laminate. power generation element.
　前記不導体層は、前記第１電極及び前記第２電極を支持すること
　を特徴とする請求項６～８の何れか１項記載の発電素子。 The power generation element according to any one of claims 6 to 8, wherein the non-conductor layer supports the first electrode and the second electrode.
　複数の前記素子を積層した第１積層体と、前記第１積層体に積層されるとともに複数の前記素子を積層した第２積層体とを備え、
　前記第１積層体の前記第１電極と前記第２積層体の前記第１電極とが電気的に接続されること
　を特徴とする請求項６記載の発電素子。 A first laminate in which a plurality of the elements are laminated, and a second laminate in which a plurality of the elements are laminated while being laminated on the first laminate,
The power generation element according to claim 6, wherein the first electrode of the first laminate and the first electrode of the second laminate are electrically connected.
　請求項６記載の発電素子と、
　前記第１引き出し配線と電気的に接続された第１配線と、
　前記第２引き出し配線と電気的に接続された第２配線と、
　を備えること
　を特徴とする発電装置。 The power generation element according to claim 6;
a first wiring electrically connected to the first lead wiring;
a second wiring electrically connected to the second lead wiring;
A power generation device comprising:
　請求項６記載の発電素子と、
　前記発電素子を電源に用いて駆動する電子部品と
　を備えること
　を特徴とする電子機器。 The power generation element according to claim 6;
An electronic device comprising: an electronic component driven by using the power generation element as a power supply.