• dft
• ibrido
• landauer
• organico
• termoelettrico

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.

This work consists in the analysis, from a theoretical point of view, of the electronic and phononic transport properties of different systems, thought to simulate parts of real materials experimentally used for thermoelectric (TE) conversion applications. I firstly simulated isolated polymeric chains of widely used substrates for organic TE materials: poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and polyaniline (PANI), togheter with a polyfluorene (PFO) system used for comparison. In the second part of my work, I have simulated crystalline PEDOT systems with and without the presence of dopants (necessary for TE applications), while in the last part, I have performed calculations on interface systems between the inorganic bismuth telluride and the organic PEDOT chains with and without the presence of dopants and on the phononic structure of bismuth telluride. The transport properties have been calculated by means of the Landauer formalism for both the electronic and phononic carriers. The energy dependent transmission functions so obtained have then been employed to calculate ab initio the thermoelectric figure of merit of the systems, introducing a theoretical way to explore the TE properties of chemical structures and compare between them.