Thermoelectric efficiency in model nanowires
Model nanotellerde termoelektrik verimlilik
- Tez No: 335600
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ GÜLSEREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde, termoelektrik yarı iletken cihazların kullanımı düşük verimlilik ile sınırlıdır. Bu nedenle, son zamanlarda yüksek verimli termoelektrik malzemeleri uyğun bir maliyeti ile üretilmesi için yoğun araştırmalar sürmektedir. Yeni daha yüksek termoelektrik verimli malzemeler bulmanın yanında bir malzemenin geometrisini yeniden şekillendirerek termoelektrik özelliklerini geliştirmek üzerinde çalışılan metodlardan birisidir. Bu tezin temel amacı çeşitli geometrik yapılarda 2 bağlama telli sistemlerde lineer yanıt teorisi açısından ve 3 bağlama telli sistemlerde lineer ve lineer olmayan yanıt teorisi açısından termoelektrik verimliliğin ayrıntılı bir analizini sunmaktır. Model nanotel için lineer ve lineer olmayan yanıt rejimindeki termoelektrik verimlilik Landauer-Bütiker formulasyonu kullanılarak hesaplanmıştır. Bu tezde, ilk olarak 2 bağlı telli ve 3 bağlı telli sistemler için elektron iletim olasılığını R-matris teorisini kullanarak hesablandı. Sonra bunları kullanarak 2 bağlı telli model sistemlerinde elektron iletim olasılığından termoelektrik iletim katsayısı elde edildi. Sonrakı adımda ise 3 bağlı tel sisteminde esnek olmayan saçılmanın etkisi 3-cü hayali bağın katılmasıyla incelendi. Maksimum güçte ki verimliliyi bir ısı motoru olarak nanotel en uyğun çalışma koşulları tanımlamak için özellikle yararlıdır. Genel beklentinin aksine, esnek olmayan saçılmanın gücünün artması gelişmiş termoelektrik malzemeler elde edilmesi için önemli olduğu gösterilmiştir. Örneğin bir nanoteli fonon rezervuarına kontrollü olarak etkileştirmek nanotellerin verimini artırarak daha iyi ısı motorları elde etmek için bir yol olabilir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, the use of thermoelectric semiconductor devices are limited by their low efficiencies. Therefore, there is a huge amount of research effort to get high thermoelectric efficient materials with a fair production value. To this end, one important possibility for optimizing a material's thermoelectric properties is reshaping their geometry. The main purpose of this thesis is to present a detailed analysis of thermoelectric efficiency of 2 lead systems with various geometries in terms of linear response theory, as well as 3 lead nanowire system in terms of the linear response and nonlinear response theories. The thermoelectric efficiency both in the linear response and nonlinear response regime of a model nanowire was calculated based on Landauer-Büttiker formalism. In this thesis, first of all, the electron transmission probability of the system at the hand, i.e. 2 lead or 3 lead systems are investigated by using R-matrix theory. Next, we make use of these electron transmission probability of model systems to find thermoelectric transport coefficients in 2 lead and 3 lead nanowires. Consequently, the effect of inelastic scattering is incorporated with a fictitious third lead in the 3 lead system. The efficiency at maximum power is especially useful to define the optimum working conditions of nanowire as a heat engine. Contrary to general expectation, increasing the strength of inelastic scattering is shown to be a means of making improved thermoelectric materials. A controlled coupling of the nanowire to a phonon reservoir for instance could be a way to increase the efficiency of nanowires for better heat engines.
Benzer Tezler
- Fabrication of silicon nanowires by electroless etching and investigation of their photovoltaic properties
Silisyum nanotellerin elektrokimyasal dağlama ile üretimi ve güneş pili uygulamalarının araştırılması
BARIŞ ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. RAŞİT TURAN
YRD. DOÇ. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN
- Fotovoltaik panellere bütünleştirilmiş farklı pasif yöntemlerin sistem verimliliğine etkisinin sayısal ve deneysel analizi
The numerical and experimental analysis of system efficiency effects of different passive methods in integrated photovoltaic panels
FATİH BAYRAK
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN FEHMİ ÖZTOP
- Effıcıency enhancement of thermoelectrıc (TE) modules of photovoltaıc-thermoelectrıc (PV-TE) hybrıd systems
Fotovoltaik-termoelektrik hibrid sistemlerinin termoelektrik modüllerinin verimlerinin arttırılması
SELÇUK BULAT
Doktora
İngilizce
2025
EnerjiSakarya ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERKOVAN
- Heat transfer model in a hot/cold food container using peltier
Başlık çevirisi yok
NAWFAL HASAN WRUOSH
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASER ALAIWI
- Jeotermal santrallerde atık ısıdan termoelektrik etki ile enerji geri kazanımının incelenmesi
Investigation of energy recovery by thermoelectric effect from waste heat in geothermal power plants
MAHMUT HEKİM
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN ÇETİN