Amélioration des propriétés thermoélectriques des matériaux à base de chalcogénides

Abstract

Dans les dernières années la thermoélectricité est devenue très attractive comme nouvelle application qui utilise une source d’énergie « propre ». Alors, de nombreux projet sont en cours d’étudier l’application des thermo-générateurs Seebeck dans différents domaines telle que le domaine automobile, microélectronique, médical…..etc. Ces thermo-générateurs sont typiquement réalisés par des semi-conducteurs fortement dopés ou des semi-métaux, tels que SiGe ou Bi2Te3. Ces matériaux classiques de la thermoélectricité présentent des valeurs de ZT proches de 1, mais leur utilisation peut être relativement contraignante et restreinte. Il est donc nécessaire de poursuivre la recherche de nouveaux matériaux thermoélectriques afin d’augmenter le facteur de mérite ZT, et de trouver des matériaux facilement utilisables à l’air, constitués d’éléments abondants et non toxiques. C'est pourquoi, en utilisant les méthodes ab initio basée sur la théorie de la densité fonctionnelle (DFT), nous tentons à améliorer les propriétés thermoélectriques des matériaux à base de chalcogenide par deux méthodes différentes. La première par la substitution par le Sodium dans les sites de Cu du composé CuTlSe2 qui a augmenté le rendement de conversion thermoélectrique de 0.6 à 5.5% ; et la deuxième methode par l΄application d’une déformation biaxile par traction et compressionsur le AGaTe2 (A=Ag, Cu) qui a augmenté le rendement de conversion thermoélectrique de 3.9 à 4.8 pour le AgGaTe2 et de 4.7 à 6.5 pour le CuGaTe2.