Intermétalliques thermoélectriques d'hier, d'aujourd'hui… et de demain

Bientôt deux siècles que le pouvoir thermoélectrique a été découvert par Seebeck et aujourd'hui, seulement quelques matériaux ont des figures de mérites thermoélectriques suffisamment élevées pour pouvoir être raisonnablement utilisés dans des convertisseurs. De surcroit, les seuls modules thermoélectriques commercialisés aujourd'hui, destinés à des applications à des températures proche de l'ambiante, sont fabriqués avec un seul type de matériau, le tellurure de bismuth. La recherche de matériaux capable de convertir l'énergie thermique en énergie électrique et vice versa a permis depuis de nombreuses années d'identifier les critères auxquels doivent idéalement répondre de tels matériaux. Cependant, à cause de l'interdépendance des propriétés de transport électrique et thermique, le nombre de "bons" matériaux thermoélectriques est toujours très restreint. Aujourd'hui, de nouvelles pistes émergent et peuvent laisser espérer que des matériaux thermoélectriques toujours plus performants seront disponibles à plus ou moins court terme. L'objet de ce séminaire est donc de brièvement décrire les critères idéaux auxquels doivent répondre les matériaux thermoélectriques et de montrer que grâce aux nouvelles techniques de synthèse et d'analyse, de nouveaux matériaux émergent (antimoniures, tellurures, séléniures et même sulfures) en même temps que les matériaux anciens (Bi2Te3, PbTe, SiGe) ne cessent d'être améliorés.