Estudio del efecto de la intercalación de nanopartículas de Ag2Se en la figura de mérito termoeléctrica en películas delgadas de grafeno

Los dispositivos termoeléctricos permiten la conversión de energía térmica en energía eléctrica y, por lo tanto, se aplican en la industria automotriz, aeroespacial y en múltiples sistemas de calefacción y refrigeración. Estos dispositivos funcionan en estado sólido, no emiten contaminantes y no requieren combustible para su funcionamiento. Sin embargo, estos dispositivos aún no son lo suficientemente eficientes como para competir con otras fuentes de energía tradicionales. Su eficiencia se cuantifica mediante su figura de mérito, de tal forma que un dispositivo con mayor figura de mérito es más eficiente. Actualmente se alcanzan valores de figuras de mérito entre 2 y 3 a temperaturas cercanas a los 1000 K y la búsqueda nuevos materiales aparece como una necesidad para que los termoeléctricos sean considerados como un mecanismo alternativo de obtención de energía. Esta es la motivación principal para este trabajo que se enfoca en construir y cuantificar la eficiencia de dispositivos compuestos por nanopartículas de Ag2Se y grafeno en capas. Para ello, se sintetizó grafeno por el método de exfoliación electroquímica y se dispersaron nanopartículas diluidas en Tolueno sobre su superficie. Para la obtención de la figura de mérito se crearon dispositivos de EEG:Ag2Se (grafeno exfoliado electroquímicamente y nanopartículas) con configuraciones 1:2, 2:1 y 3:2. Las mediciones indican que el dispositivo 2:1 presenta las mayores figuras de mérito de todas las configuraciones, llegando a valores de 2.4 a 324 K. En general, los altos valores en las figuras de mérito en todas las configuraciones se atribuyen a la disminución en la conductividad térmica en la dirección fuera del plano posiblemente por el aumento en la dispersión fonónica en las interfaces entre el grafeno y las nanopartículas. Además, las nanopartículas generan sitios puntuales a través de los cuales se produce el transporte eléctrico y a través de los cuales podría aumentar la dispersión fonónica.

• Autores: Parada Beltrán, Juan Sebastián
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/45366
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/1992/45366
• Palabra clave: Física del estado sólido; Conversión de energía; Termoelectricidad; Nanopartículas; Grafeno; Física
• Rights: openAccess
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/