エナジーハーベスティングとは？環境発電技術の仕組みと活用方法

エナジーハーベスティング（環境発電）は、周囲の環境から振動、熱、光などのエネルギーを収穫して電力に変換する技術です。IoTデバイスやセンサーネットワークの普及により、電池交換不要な電源供給ソリューションとして注目が高まっています。本記事では、ハーベスト技術の基本原理から具体的な活用方法、導入効果まで詳しく解説します。

エナジーハーベスティングとは？環境発電技術の基本概念

エナジーハーベスティングの定義と仕組み

エナジーハーベスティングとは、身の回りの環境に存在する微小なエネルギーを電力に変換する技術で、別名「環境発電」とも呼ばれています。このハーベスティング技術は、振動、熱、光、電波など、周りの環境から収穫できるエネルギー源を活用し、発電素子を通じて直流電流を生成するものです。エナジーハーベスタと呼ばれる発電機により、従来の電池に代わる電源供給を実現する技術として注目されています。

エナジーハーベスト技術の基本的な仕組みは、環境中に散在するエネルギーを発電技術によって電気エネルギーに変換することです。これにより、IoTデバイスやセンサーなどの機器に対して継続的な電源供給が可能になります。ハーベスト技術の発展により、電池交換の必要性を削減し、保守コストの大幅な削減も期待できるのです。

環境発電技術が注目される背景

環境発電技術が急速に注目を集める背景には、IoT機器の爆発的な普及があります。世界中でセンサーネットワークの構築が進む中、無数のIoTデバイスに対する電力供給の課題解決が急務となっています。従来の電池を使用した電源供給では、定期的な電池交換が必要で、設置場所の制約や運用コストの問題が生じていました。

また、ウェアラブル機器や通信機器の小型化・高性能化に伴い、消費電力の最適化と電源の長寿命化が重要な技術課題となっています。エナジーハーベスティング技術は、これらの課題に対する革新的なソリューションとして、研究開発が活発化しているのです。さらに、環境に配慮した持続可能な技術への関心の高まりも、この技術の普及を後押ししています。

従来の電源供給との違い

従来の電源供給システムとエナジーハーベスティングの最大の違いは、エネルギー源の自立性にあります。従来の電池や外部電源に依存したシステムでは、電力の枯渇や電源の物理的な接続が必要でしたが、環境発電技術では周囲の環境から継続的にエネルギーを得られるため、理論上は半永久的な動作が可能です。

また、設置の自由度が格段に向上することも大きな特徴です。電源ケーブルや電池交換のアクセス性を考慮する必要がなくなるため、これまで設置が困難だった場所でも機器の配置が可能になります。これにより、センサーネットワークの展開範囲が大幅に拡大し、より柔軟なシステム設計が実現できるのです。

エナジーハーベスト技術の種類と発電原理

振動発電（圧電素子・電磁誘導）

振動発電は、機械的な振動エネルギーを電気エネルギーに変換するハーベスティング技術です。この技術には主に圧電素子を活用した圧電発電と、電磁誘導を利用した発電方式があります。圧電素子は、機械的な応力を受けると電圧を発生する特性を持ち、わずかな振動でも効率的に発電できることが特徴です。

電磁誘導方式の振動発電では、コイルと磁石の相対的な動きにより発電を行います。構造物の振動や人の歩行、車両の走行などから生じる振動を利用することで、継続的な電力供給が可能になります。この技術は特に、産業設備の監視センサーや橋梁などのインフラ構造物での活用が期待されています。

熱電発電（ゼーベック効果）

熱電発電は、温度差を利用してエネルギーを電力に変換する環境発電技術です。ゼーベック効果と呼ばれる物理現象を活用し、熱源と冷却部の温度差から直接的に電気を生成します。この技術は、工場の排熱や人体の体温、太陽光による温度上昇など、様々な熱エネルギー源を活用できる可能性があります。

熱電発電の利点は、可動部分がないため信頼性が高く、メンテナンスが容易であることです。発電効率は温度差に依存するため、より大きな温度差を確保できる環境での使用が効果的です。近年では、新しい熱電材料の開発により、効率の向上が進んでいます。

光発電（太陽電池・有機薄膜太陽電池）

光発電技術は、太陽光などの光エネルギーを電力に変換するエナジーハーベスト技術として広く活用されています。従来の太陽電池に加え、有機薄膜太陽電池や色素増感太陽電池など、新しい技術の開発が進んでいます。これらの技術は、室内の照明光でも発電できるため、IoTデバイスの電源として大きな可能性を秘めています。

有機薄膜太陽電池は軽量で柔軟性があり、曲面への設置も可能という特徴を持っています。この特性により、ウェアラブル機器への組み込みや、従来の太陽電池では困難だった場所での活用が期待されています。光発電技術は、屋外はもちろん、室内環境での活用も可能な汎用性の高いハーベスティング技術です。

電波発電・その他のエネルギー源

電波発電は、空間に存在する電磁波エネルギーを回収して電力に変換する技術です。携帯電話基地局や放送局からの電波、Wi-Fiなどの無線通信の電波を利用することで、微小ながらも継続的な発電が可能です。この技術は、特に通信機器との親和性が高く、ワイヤレス通信システムとの統合が期待されています。

その他のエネルギー源としては、風力を利用した小型風力発電や、人の動作から得られる運動エネルギーの活用などがあります。これらの技術を組み合わせることで、複数のエネルギー源から同時に電力を得るハイブリッドシステムの構築も可能になります。多様なエナジーハーベスト技術の組み合わせにより、より安定した電源供給の実現が目指されています。

IoTデバイス・センサーネットワークでの活用方法

ワイヤレスセンサーへの電力供給

エナジーハーベスティング技術は、ワイヤレスセンサーの電源供給における革新的なソリューションとなっています。従来のセンサーでは電池交換が必要でしたが、環境発電技術を活用することで、半永久的な動作が可能になります。特に、温度、湿度、振動、光などの環境情報を収集するセンサーでは、測定対象となる環境エネルギー自体を電源として利用できるため、非常に効率的なシステム構築が可能です。

電源ICとモジュールの組み合わせにより、微小な発電量でもセンサーの動作に必要な電力を安定供給できる技術が確立されています。これにより、IoTセンサーの設置場所の制約が大幅に緩和され、これまでアクセスが困難だった場所でも情報収集が可能になっています。充電機能を持つハーベスタを使用することで、発電量が不安定な環境でも継続的な動作を確保できます。

センサーネットワークにおけるメリット

センサーネットワークにエナジーハーベスティング技術を導入することで、ネットワーク全体の運用効率が大幅に向上します。最も大きなメリットは、電池交換作業の削減により保守コストを大幅に削減できることです。大規模なセンサーネットワークでは、数千から数万のセンサーが展開されることがあり、定期的な電池交換は莫大なコストと労力を要していました。

また、エナジーハーベスト技術により、センサーの配置自由度が向上し、より密度の高いセンサーネットワークの構築が可能になります。これにより、収集できる情報の精度と範囲が拡大し、より詳細な環境監視や状態把握が実現できます。ネットワークの拡張性も向上し、新たなセンサーの追加が容易になるため、システムの柔軟性が大幅に向上します。

IoT機器の設置自由度向上

エナジーハーベスティング技術の導入により、IoT機器の設置場所の制約が大幅に緩和されます。電源ケーブルの配線が不要になることで、建物の構造や既存設備への影響を最小限に抑えながら、最適な場所への機器設置が可能になります。これは特に、歴史的建造物や景観を重視する場所での IoT システム導入において重要な利点となります。

さらに、移動体への機器取り付けも容易になります。車両、船舶、航空機などの輸送機器や、人が携帯するモバイル機器への統合が可能になることで、モノのインターネット（IoT）の概念がより広範囲に展開できます。環境発電技術を活用したIoTデバイスは、設置後の保守性も優れており、長期間にわたって安定した情報収集とネットワーク通信を継続できるため、様々な場合での活用が期待されています。

ウェアラブル機器・通信機器への応用事例

ウェアラブル機器用エナジーハーベスタ

ウェアラブル機器におけるエナジーハーベスティング技術の活用は、電池交換の手間を解消し、機器の小型化と長期運用を同時に実現する革新的なソリューションとして注目されています。体温と外気温の温度差を利用した熱電発電や、人体の動きによる振動エネルギーを電力に変換するハーベスト技術が実用化されています。

スマートウォッチやフィットネストラッカーでは、太陽光を活用した有機薄膜太陽電池の搭載により、日常使用における電力供給を部分的に補完することが可能となりました。これらのエナジーハーベスタは、従来の電池駆動システムと組み合わせることで、充電頻度を大幅に削減し、ユーザーの利便性向上に貢献しています。

医療用ウェアラブル機器では、心拍数や血圧モニタリングデバイスにおいて、微小な振動エネルギーを活用したハーベスティング技術が採用されています。これにより、患者の日常生活を阻害することなく、連続的な生体情報収集が実現されています。環境発電技術の発展により、ウェアラブル機器の自律性と実用性が飛躍的に向上しています。

通信機器での電池交換不要化

通信機器分野では、エナジーハーベスティング技術の導入により、メンテナンス性と運用効率の大幅な改善が実現されています。特に、アクセスが困難な場所に設置される無線中継器や基地局機器において、太陽光発電と風力発電を組み合わせたハイブリッド型のハーベスト技術が活用されています。

屋外設置型の通信機器では、環境発電による電力供給システムが標準装備となりつつあります。太陽電池パネルと蓄電システムを組み合わせることで、24時間連続運用を可能にし、電池交換作業に伴う人件費とリスクを大幅に削減しています。これらの技術により、通信インフラの信頼性向上と保守コスト削減が同時に達成されています。

IoTゲートウェイ機器においても、エナジーハーベスト技術の導入が進んでいます。建物内の照明光を活用した光発電や、設備の微細振動を利用した発電素子の搭載により、配線工事不要での機器設置が可能となり、システム導入の自由度が大幅に向上しています。

製品開発における実現事例

製品開発の現場では、エナジーハーベスティング技術を組み込んだ革新的な製品が続々と実用化されています。スマートホーム分野では、ドアや窓の開閉エネルギーを活用したセンサーシステムや、室温変化を利用した温度監視デバイスなど、身の回りの環境エネルギーを効率的に収穫する製品が開発されています。

産業機器メーカーでは、機械の稼働振動を電力源とする状態監視センサーの開発が活発化しています。これらの製品は、既存設備への後付け設置が容易で、配線工事を必要としないため、導入コストの大幅な削減を実現しています。ハーベスタの効率向上により、従来は困難とされていた低消費電力機器への電源供給も可能となっています。

自動車業界では、タイヤの回転エネルギーや車体振動を活用したタイヤ圧監視システム（TPMS）が実用化され、安全性向上に寄与しています。これらの技術開発により、エナジーハーベスティングの応用範囲は急速に拡大し、様々な産業分野での実用化が加速しています。

ハーベスティング技術の効率と性能比較

各発電技術の効率とエネルギー密度

エナジーハーベスト技術の選択において、各発電方式のエネルギー密度と変換効率の理解は、最適なハーベスタ選定の重要な指標となります。太陽光発電では、シリコン系太陽電池で15-20%、有機薄膜太陽電池で5-10%の変換効率を実現しており、屋外環境における最も効率的なエネルギー源として位置付けられています。

振動発電技術では、圧電素子を用いた発電方式で1-5%、電磁誘導方式で10-50%の変換効率を示しています。発電素子の材料特性と振動周波数の適合性が効率に大きく影響するため、用途に応じた最適化が重要です。熱電発電では、温度差1℃あたり数十μWから数mWの発電量を実現し、工業プロセスや人体からの廃熱活用において有効性を発揮しています。

電波発電技術は、環境中の電磁波エネルギーを収穫する技術として注目されており、携帯電話基地局周辺では数十μWの電力を安定的に取得することが可能です。各技術のエネルギー密度を比較すると、太陽光発電が最も高い値を示し、続いて風力発電、振動発電の順となっています。

環境条件による発電性能の違い

ハーベスティング技術の発電性能は、設置環境の条件に大きく左右されます。太陽光発電では、日照時間、天候条件、設置角度が発電量に直接影響し、年間を通じた安定性を確保するためには蓄電システムとの組み合わせが不可欠です。屋内環境では照度が制限されるため、高効率な有機薄膜太陽電池の採用が推奨されています。

振動発電では、振動の周波数、振幅、持続時間が発電性能を決定する主要因子となります。機械設備では数十Hzから数百Hzの定常振動が得られますが、人体動作では不規則な低周波振動となるため、それぞれに最適化された発電素子の選択が重要です。

熱電発電の性能は、環境温度と熱源温度の差に比例します。工場環境では数十℃の温度差が確保できますが、オフィス環境では数℃程度に限定されるため、高感度な熱電素子の採用が必要となります。風力発電では、風速の変動が発電の安定性に影響するため、蓄電機能を備えたシステム設計が求められています。

電源ICとモジュールの選定ポイント

エナジーハーベスティングシステムの性能最適化において、電源ICとハーベストモジュールの適切な選定は極めて重要です。電源ICには、極低電圧起動機能、高効率昇圧機能、電力管理機能が求められ、これらの性能がシステム全体の効率を左右します。

ハーベスタの出力電圧は一般的に低く、かつ変動が大きいため、電源ICには数百mVから起動可能な低電圧起動能力が必要です。また、間欠的な発電に対応するため、エネルギーストレージ機能と電力制御機能を統合したモジュール設計が推奨されています。

複数のエネルギー源を活用するハイブリッド型システムでは、各ハーベスタからの電力を効率的に統合する電源ICの選択が重要となります。最大電力点追従（MPPT）機能を備えた電源ICにより、環境条件の変化に対応した最適な電力収穫が実現されます。これらの技術選択により、エナジーハーベスティングシステムの実用性と信頼性が大幅に向上します。

製造業・産業分野での導入効果

保守コスト削減による経済効果

製造業におけるエナジーハーベスティング技術の導入は、年間数百万円から数千万円規模の保守コスト削減効果をもたらし、設備の運用効率向上に大きく貢献しています。従来の電池駆動システムでは、定期的な電池交換作業に人件費と部品費が継続的に発生していましたが、環境発電技術の活用により、これらのランニングコストを大幅に削減することが可能となっています。

大規模製造拠点では、数千台のセンサー機器が稼働しており、年間の電池交換作業だけで数十万円の費用が発生していました。エナジーハーベスト技術の導入により、電池交換頻度を従来の月1回から年1回以下に削減し、メンテナンス作業の効率化を実現しています。特に、アクセスが困難な高所や危険区域に設置されたセンサーでは、作業安全性の向上と併せて大きな経済効果を生み出しています。

IoTデバイスを活用した予知保全システムでは、機器の振動エネルギーを活用した発電システムにより、24時間連続監視を実現しています。これにより、設備故障の早期発見が可能となり、計画外停止による生産損失を大幅に削減しています。製造業全体での生産性向上効果は、導入投資額を1-2年で回収できる水準に達しています。

構造物・設備への組み込み活用

産業インフラにおけるエナジーハーベスティング技術の組み込みは、構造物の長期監視と設備管理の高度化を実現しています。橋梁やトンネルなどの社会インフラでは、構造物の微細振動や温度変化を利用した発電システムにより、構造健全性監視システムの電源を確保しています。

工場設備では、配管の振動エネルギーやボイラーの廃熱を活用したハーベスティング技術が導入されています。これらのエネルギー源から得られる電力により、温度センサー、圧力センサー、流量センサーなどの監視機器を長期間にわたって安定稼働させることができます。発電機やエンジンからの振動エネルギーを活用することで、既存設備への追加投資を最小限に抑えた監視システムの構築が可能となっています。

建物管理システムでは、空調設備の温度差や照明の光エネルギーを活用した環境発電により、室内環境監視センサーの電源を確保しています。これにより、配線工事を必要としないワイヤレス監視システムの導入が可能となり、既存建物への後付け設置における工事費用を大幅に削減しています。

信頼性向上と運用メリット

エナジーハーベスティング技術の導入により、産業システムの信頼性向上と運用メリットが顕著に現れています。従来の電池駆動システムでは、電池切れによるシステム停止のリスクが常に存在していましたが、環境発電技術により継続的な電力供給が確保され、システムの稼働率向上を実現しています。

センサーネットワークの拡張において、エナジーハーベスト技術は設置場所の制約を大幅に緩和しています。電源配線が不要となることで、これまで困難とされていた可動部分や回転機械への設置が可能となり、監視ポイントの大幅な増加を実現しています。情報収集密度の向上により、製造プロセスの最適化と品質向上に寄与しています。

複数のエネルギー源を組み合わせたハイブリッド型システムでは、一つのエネルギー源が利用できない状況でも、他のエネルギー源により電力供給を継続することが可能です。これにより、システム全体の冗長性が向上し、ミッションクリティカルな用途での活用が拡大しています。環境変動に対する適応性と長期安定性により、産業分野でのエナジーハーベスティング技術の普及が加速しています。

エナジーハーベスティング導入時の課題と対策

発電量の安定性と消費電力のバランス

エナジーハーベスティング技術の導入において最も重要な課題の一つが、発電量の変動と機器の消費電力とのバランスです。環境発電技術は外部の環境条件に依存するため、太陽光の場合は天候や時間帯、振動発電では活動状況によって発電量が大きく変動します。

この課題を解決するため、エナジーハーベスタには蓄電機能を組み合わせることが重要です。キャパシタや二次電池を活用することで、発電量の変動を吸収し、安定した電源供給を実現することが可能になります。また、電源ICによる電力管理により、iot機器の消費電力を最適化し、限られたエネルギーを効率的に使用する技術開発が進んでいます。

環境変動への対応策

エナジーハーベスト技術は環境のエネルギーを収穫するため、温度差、湿度、振動レベルなどの環境変動に対する適応性が求められます。熱電発電では季節による温度差の変化、太陽電池では日照条件の違いが発電効率に大きく影響します。

対策として、複数のエネルギー源を組み合わせたハイブリッド型ハーベスティングシステムの開発が注目されています。光、熱、振動など異なる環境発電技術を組み合わせることで、一つのエネルギー源が利用できない状況でも継続的な電力供給が可能となります。さらに、モジュール設計において環境変動を予測したエネルギー管理アルゴリズムの実装が重要です。

システム設計における注意点

エナジーハーベスティングシステムの設計では、発電素子の選定から電源供給回路、制御システムまで総合的な検討が必要です。特に、iotデバイスやセンサーの動作に必要な電力レベルと、ハーベスト技術で得られる電力のマッチングが重要な設計要素となります。

システム設計においては、電力消費の時間的変動を考慮した蓄電容量の設計、発電効率を最大化する回路構成、そして長期間の信頼性を確保する部品選定が重要です。また、メンテナンス性を考慮した構造設計により、実用的なエナジーハーベスティングシステムの実現が可能となります。

研究開発動向と技術の可能性

世界の研究開発トレンド

エナジーハーベスティング分野では、世界各国で活発な研究開発が進められています。特に、iot機器の普及拡大に伴い、小型・高効率なハーベスタの開発が重要な技術課題となっています。欧米では圧電素子を活用した振動発電技術、アジア地域では有機薄膜太陽電池や色素増感太陽電池の研究が盛んです。

近年の研究開発では、新材料の探索と並行して、エナジーハーベスト技術の実用化に向けたシステム統合技術の開発が重視されています。特に、ウェアラブル機器や通信機器への組み込みを想定した柔軟性と耐久性を両立する技術開発が進行中です。

新材料・新技術による効率向上

発電効率の向上を目指した新材料開発では、ナノ構造を活用した高性能発電素子の研究が注目されています。熱電発電分野では新しい熱電材料により変換効率の大幅な向上が期待され、振動発電では圧電材料の改良により小さな振動からも効率的にエネルギーを収穫する技術が開発されています。

新技術による発電効率の向上は、これまで電力不足で実用化が困難だった用途への展開を可能にしています。また、機器の小型化と軽量化により、より幅広い環境での活用が期待されています。

複数エネルギー源活用の将来性

将来のエナジーハーベスティング技術では、単一のエネルギー源に依存せず、光、熱、振動、電波など複数のエネルギー源を統合的に活用するシステムが主流になると予想されます。これにより、環境条件の変動に対する耐性が向上し、より安定した電源供給の実現が可能となります。

複数エネルギー源の統合技術では、各発電技術の特性を活かした最適な組み合わせと、効率的なエネルギー管理システムの開発が重要な技術要素となっています。この技術により、従来は困難とされていた過酷な環境での長期間動作が可能なセンサーネットワークの構築が実現されつつあります。

エナジーハーベスティングの普及と今後の展望

市場拡大と技術普及の現状

エナジーハーベスティング市場は、iot技術の普及とセンサーネットワークの拡大により着実な成長を続けています。特に、工業分野におけるセンサ監視システムや、ウェアラブル機器市場での需要拡大が市場成長の主要因となっています。

現在の技術普及状況では、振動発電と太陽光発電技術が最も実用化が進んでおり、製品レベルでの展開が始まっています。一方で、熱電発電や電波発電技術についても、特定の用途での実用化事例が増加しており、技術の成熟度が向上しています。

新たな応用分野の開拓

エナジーハーベスティング技術の応用分野は、従来の産業機器からコンシューマー製品まで幅広く展開されています。特に注目される新しい応用分野として、医療機器への組み込み、スマートシティインフラでの活用、農業分野でのセンシングシステムなどが挙げられます。

これらの新応用分野では、電池交換が困難な環境での長期間動作が求められるため、エナジーハーベスティング技術の優位性が特に発揮されます。また、環境負荷低減の観点からも、持続可能な電源技術として期待が高まっています。

持続可能な社会実現への貢献

エナジーハーベスティング技術は、持続可能な社会の実現に向けて重要な役割を担っています。従来の電池に依存しない電源供給により、廃棄物の削減と保守コストの低減を同時に実現し、環境負荷の軽減に貢献します。

また、再生可能エネルギーの一形態として、分散型エネルギー社会の構築にも寄与します。小規模ながら無数に設置されるハーベスティングシステムが、全体として大きなエネルギー供給網を形成し、エネルギー自給率の向上と電力インフラの強靭化に貢献することが期待されています。

よくある質問

エナジーハーベスティングで得られる電力はどの程度ですか

エナジーハーベスティングで得られる電力は、発電技術と環境条件により大きく異なります。太陽電池では数mWから数十mW、振動発電では数μWから数mW、熱電発電では数百μWから数mW程度が一般的です。これらの電力レベルは、低消費電力のiotデバイスやセンサーの動作には十分ですが、高電力を必要とする機器には適用が困難です。

エナジーハーベスティングシステムの導入コストはどの程度ですか

エナジーハーベスティングシステムの導入コストは、システム規模と技術の種類により変動します。小規模なセンサー用途では数千円から数万円程度、産業用の大規模システムでは数百万円から数千万円の費用が必要です。コンサルティングを含む本格的な導入支援を受ける場合、年間1000万円から1億円程度の費用が想定されます。ただし、電池交換コストの削減により、中長期的にはコスト効果が期待できます。

どのような環境でエナジーハーベスティングが有効ですか

エナジーハーベスティングは、電力インフラへのアクセスが困難な環境や、定期的なメンテナンスが困難な場所で特に有効です。具体的には、橋梁やトンネルなどの構造物監視、山間部や海上での環境モニタリング、工場設備の振動監視、人体装着型のウェアラブルデバイスなどが適用例として挙げられます。周囲の環境にエネルギー源が豊富に存在することが活用の前提となります。

エナジーハーベスティングの信頼性はどの程度ですか

エナジーハーベスティングシステムの信頼性は、使用する発電技術と設計により大きく左右されます。太陽電池や熱電発電素子は可動部分がないため比較的高い信頼性を有しますが、振動発電では機械的な劣化が懸念されます。適切な設計と品質管理により、産業用途で求められる数年から十数年の連続動作も実現可能です。ただし、環境条件の変動による発電量の不安定性については、蓄電システムとの組み合わせで対応する必要があります。

エネルギーハーベスとは何ですか？

エネルギーハーベスとは、環境中に存在する微小なエネルギーを収集して電力に変換する技術の略称です。太陽光、振動、熱、電波などの環境エネルギーを活用し、IoTデバイスやセンサーの電源として利用します。従来の電池交換が困難な場所や長期間の運用が必要な機器において、持続可能な電力供給を実現する革新的な発電技術として注目されています。

エネルギーハーベストの主な応用分野はどこですか？

エネルギーハーベストは、ウェアラブル機器、IoTセンサーネットワーク、構造物監視システム、医療機器などで幅広く活用されています。特に電池交換が困難な環境や、長期間の無人運用が必要な場面で威力を発揮します。製造業では設備監視センサーの電源として、スマートシティでは環境モニタリングシステムの電力供給源として実用化が進んでいます。

エネルギーハーベスト技術の効率はどの程度ですか？

エネルギーハーベスト技術の効率は発電方式により異なります。太陽電池は15-20％、熱電発電は数％程度、振動発電は環境条件により変動します。小規模な電力生成が特徴で、一般的にはマイクロワット～ミリワット級の発電が可能です。近年の研究開発により効率向上が図られており、低消費電力デバイスとの組み合わせで実用性が高まっています。