Dlouhdobě je zájem na zvládnutí konverze tepla v elektrickou energii. Jedna z překážek využití termoelektrických materiálů je jejich efektivita pouze ve velmi omezeném rozsahu teplot. Efektivita se vyjadřuje bezrozměrným číslem tzv. figure of merit (ZT), která je devinována jako ZT = S2σT/κ = S2σT/(κe+κL), kde S je Seebeck koefficient, σ is elektrická vodivost, T je absolutní teplota a κe a κL jsou tepelné vodivosti nosičů náboje a fononů (atomových vibrací). V této tezi se budeme zabývat jaký vliv na tyto veličiny má struktura van der Waalsových heterostruktur a to pomocí kvantově-mechanických kalkulací v rámci HPC na národním českém superpočítačovém centru (IT4Innovations).
Předběžná náplň práce
Design termoelektrických materiálů (TE)
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
There is long standing interest in conversion the heat into electricity. One of the challenges is to improve the TE properties to efficiently harvest electricity from waste heat in a wide temperature range. The efficiency of TE materials is governed by the unitless figure-of-merit at their application temperatures, ZT [9], which is defined as: ZT = S2σT/κ = S2σT/(κe+κL), where S is the Seebeck coefficient, σ is the electrical conductivity, T is the absolute temperature, κe and κL are the carrier and lattice thermal conductivities, respectively. In this thesis we will investigate van der Waals heterostrucures to design new materials in which the scattering mechanisms and band structure can be altered to allow simultaneous increases in σ and S employing large quantum mechanical calculations using czech national supercomputing HPC infrastructure (IT4Innovations).
