Études thermoélectriques dans des nanostructures de carbone dopées

 

Richard Martel

Université de Montréal

 

Domaine : énergie

Programme projet de recherche en énergie

Concours 2013-2014

Le recyclage de l'énergie thermique est un des enjeux majeurs de notre société. Une quantité considérable de chaleur est perdue notamment avec l'utilisation des technologies CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), où la chaleur dissipée par les circuits logique pose actuellement des problèmes technologiques importants. Une thermopile sert justement à récupérer les pertes de chaleur et les convertir en électricité.  Toutefois, les matériaux qui la composent, les thermoélectriques, sont peu efficaces et très couteux à produire.

Ce projet s'inspire des nanotechnologies et vise à explorer le potentiel thermoélectrique de jonctions composées à partir d'un réseau de nanotubes de carbone et de graphène dopés. Nous allons étudier des propriétés thermoélectriques de ces nanostructures de carbone afin de développer un thermoélectrique performant et compatible avec la technologie CMOS. Ce matériau sera finalement testé dans un prototype de thermopile miniature et peu coûteuse à produire. Cette recherche aborde des thèmes importants en thermoélectricité comme la figure de mérite thermoélectrique, les conductivités thermique et électrique et le coefficient Seebeck d'un matériau.

Il est aussi question de conditions qui mènent à une déviation prononcée de la loi de Wiedemann-Franz dans des jonctions dopées de nanotube-graphène de basses dimensionnalités.