Thermoélectricité : le renouveau grâce aux nanotechnologies

1 - Contexte

2 - Introduction

3 - Explication physique des phénomènes

• 3.1 - Importance du rapport k/e
  Figure 3 - Énergie d'extraction dans un métal
• 3.2 - Émission thermoélectronique
  Figure 4 - Caractéristique I (V) d'une diode thermoélectronique Figure 5 - Variation du potentiel V et de la densité électronique n entre les électrodes d'une diode à vide
• 3.3 - Thermoélectricité : l'effet Seebeck
  Figure 6 - Principe de l'effet Seebeck Figure 7 - Densité d'états électronique (modèle d'électrons libres) Figure 8 - Schéma des machines bithermes thermoélectriques

4 - Utilisation énergétique des phénomènes thermoélectriques

• 4.1 - Cas de l'émission thermoélectronique
  Figure 9 - Générateur à émission thermoélectronique Figure 10 - Schéma énergétique d'une diode à vide fonctionnant en générateur Figure 11 - Schéma énergétique d'une diode à vide fonctionnant en pompe à chaleur Figure 12 - Schéma d'un module thermoélectrique
• 4.2 - Cas de la thermoélectricité
  Figure 14 - Performance des principaux matériaux thermoélectriques Figure 15 - Module HZ-2 de Hi-Z Figure 16 - Module Peltier de la société Marlow

5 - Renouveau grâce aux nanotechnologies

• 5.1 - Utilisation des techniques « standard » de la microélectronique
  Figure 17 - Schéma de la montre Seiko Figure 18 - Module SEIKO en MEB Figure 19 - Détails d'un wafer MicroPelt Figure 20 - Module MicroPelt sur un module standard
• 5.2 - Impact des nanostructures sur la thermoélectricité
  Figure 21 - Super-réseau Si/SiGeC vu au microscope électronique à balayage
• 5.3 - Rôle des super-réseaux
• 5.4 - Impact des nanostructures sur l'émission thermoélectronique
• 5.5 - Utilisation de l'émission thermoélectronique dans les matériaux

6 - Perspectives