Thermoelectric devices

I dispositivi termoelettrici per la generazione di energia (TEG) sono in grado di trasformare energia termica ed elettrica. Tale tecnologia è attualmente utilizzata soprattutto per applicazioni aerospaziali complesse come i generatori di energia per satelliti, ma potrebbe applicarsi ai settori automobilistico, aeronautico, energetico, e biomedico. Grazie al progresso delle tecniche di sintesi di nanomateriali e lo sviluppo di nuovi polimeri, tale settore di ricerca sta evolvendo molto rapidamente rispetto allo stato dell’arte dei tradizionali materiali quali tellururo di bismuto (Bi2Te3). In questo contesto, in questa attività sono stati studiati materiali nanocompositi quali ad esempio i sistemi ceramico+filler conduttivo in cui l’ottimizzazione termoelettrica è ottenuta separando gli aspetti di garantire bassa conducibilità termica e simultaneamente elevate conducibilità elettrica così come sistemi polimerici opportunamente dopati. I materiali sono stati caratterizzati morfologicamente presso i laboratori dell’Università di Roma Tor Vergata attraverso misure SEM ed AFM, di conducibilità termica, elettrica, effetto Seeback e di potenza generata. In figura a) è mostrato un esempio di strategia di doping di un polimero conduttivo (P3HT) con Sali di litio per migliorarne le prestazioni termoelettriche, in figura b) la caratterizzazione della conducibilità termica del P3HT drogato in funzione della temperatura. In figura c) è riportata un’immagine SEM di nanocomposito realizzato con TiO2 nanostrutturata e grafene, in figura d) è riportata la caratterizzazione del nanocomposito in termini
di potenza generata e coefficiente seeback.