Verso i materiali termoelettrici ibridi: uno studio teorico

Questo lavoro consiste nell’analisi teorica delle proprietà di trasporto di diversi sistemi, costruiti in modo da simulare parti di materiali utilizzati sperimentalmente per applicazioni termoelettriche di conversione energetica. Per prima cosa, ho simulato catene polimeriche isolate di substrati ampiamente utilizzati per materiali termoelettrici organici: poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) e polianilina (PANI), insieme ad un sistema polifluorenico (PFO) usato come comparazione. Nella seconda parte del mio lavoro, ho simulato sistemi cristallini di PEDOT con e senza la presenza di dopanti (necessari alle applicazioni termoelettriche), mentre nell'ultima parte ho eseguito calcoli su sistemi di interfaccia organico-inorganico tra tellururo di bismuto e PEDOT con e senza dopanti e sulla struttura fononica del tellururo di bismuto. Le proprietà di trasporto sono state calcolate per mezzo del formalismo di Landauer sia per gli elettroni che per I fononi. Le funzioni di trasmittanza così ottenute sono state utilizzate per il calcolo ab initio delle figure di merito termoelettriche dei sistemi, introducendo un metodo teorico per sondare le proprietà termoelettriche di strutture chimiche e confrontarle tra di loro.