La thermoélectricité à base de matériaux organiques (par Jérôme Cornil)

Les matériaux thermoélectriques ont pour but de convertir une différence de température en un courant électrique (thermogénérateur électrique) ou de refroidir un volume via l’application d’une différence de potentiel (refroidisseur Peltier). Ces propriétés sont actuellement exploitées dans différentes niches technologiques, par exemple au sein de thermogénérateurs exploitant la chaleur émise par désintégration de radioisotopes dans le domaine du spatial ou au sein de refroidisseurs pour des composants électroniques ou des frigos portables. Un développement à plus grande échelle de thermogénérateurs pourrait contribuer à fournir une nouvelle source significative d’énergie renouvelable au vu de la quantité colossale de chaleur éliminée au cours de nombreux processus industriels (à titre d’exemple, les centrales nucléaires relarguent près de 70% de leur énergie sous forme d’eau chaude). Cependant, ce développement est freiné par la nature même des matériaux les plus performants à l’heure actuelle (en particulier des dérivés de tellure de bismuth) qui sont difficiles à mettre en œuvre, coûteux et toxiques. Dans cet exposé, nous partirons à la découverte des matériaux thermoélectriques actuels et détaillerons les différents paramètres clefs gouvernant leurs performances. Bien qu’inattendu, nous illustrerons ensuite que certains matériaux organiques pourraient s’avérer très prometteurs pour les applications futures.