Thermoelektrik

Otego - TEGs

Thermoelektrische Generatoren (TEGs) können aufgrund von neusten Entwicklungen in der Materialforschung und neuartigen Architekturen gedruckt hergestellt werden. Mit der Verwendung von thermoelektrischen Tinten aus organischen Halbleitern oder Nanokompositen können TEGs in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren kostengünstig massenproduziert werden. Die Effizienz, mit der ein TEG thermische Energie in elektrische Energie umwandeln kann, ist maßgeblich vom Seebeck-Koeffizienten, der elektrischen Leitfähigkeit und der thermischen Leitfähigkeit der gedruckten Schichten ab. Basierend auf den langjährigen Erfahrungen des Lichttechnischen Institut (LTI) im Bereich von organischen Halbleitern und gedruckter Elektronik wurden die Forschungsaktivitäten in Richtung gedruckter Thermoelektrik erweitert. 
Schlüsseltechnologie hierbei ist die Entwicklung neuartiger druckbarer Materialien mit einer hohen thermoelektrischen Effizienz. Durch die Skalierbarkeit des Herstellungsprozesses, ist es unter anderem möglich großflächige TEGs herzustellen, die die Nutzung von Abwärme im größeren Maßstab ermöglicht.
Die Arbeitsgruppe Thermoelektrik forscht in diesem Rahmen an neuartigen thermoelektrischen Materialien, TEG-Bauteil Architekturen sowie and integrierten TEG-Systemen. Design und Simulation der thermoelektrischen Komponenten stehen hierbei im Fokus der Gruppe.

Publikationen


2021
Realizing High Thermoelectric Performance of Bi-Sb-Te-Based Printed Films through Grain Interface Modification by an In Situ-Grown β-Cu2-δSe Phase.
Mallick, M. M.; Franke, L.; Rösch, A. G.; Ahmad, S.; Geßwein, H.; Eggeler, Y. M.; Rohde, M.; Lemmer, U.
2021. ACS applied materials & interfaces, acsami.1c13526. doi:10.1021/acsami.1c13526
Fully printed origami thermoelectric generators for energy-harvesting.
Rösch, A. G.; Gall, A.; Aslan, S.; Hecht, M.; Franke, L.; Mallick, M. M.; Penth, L.; Bahro, D.; Friderich, D.; Lemmer, U.
2021. npj flexible electronics, 5 (1), Article: 1. doi:10.1038/s41528-020-00098-1
Ultra-flexible β-Cu2-δSe-based p-type printed thermoelectric films.
Mallick, M. M.; Sarbajna, A.; Rösch, A. G.; Franke, L.; Geßwein, H.; Eggeler, Y. M.; Lemmer, U.
2021. Applied materials today, 101269. doi:10.1016/j.apmt.2021.101269
Improved Electrical, Thermal, and Thermoelectric Properties Through Sample‐to‐Sample Fluctuations in Near‐Percolation Threshold Composite Materials.
Rösch, A. G.; Giunta, F.; Mallick, M. M.; Franke, L.; Gall, A.; Aghassi‐Hagmann, J.; Schmalian, J.; Lemmer, U.
2021. Advanced theory and simulations, 4 (6), Art.-Nr.: 2000284. doi:10.1002/adts.202000284
Shape-Versatile 3D Thermoelectric Generators by Additive Manufacturing.
Mallick, M. M.; Franke, L.; Rösch, A. G.; Lemmer, U.
2021. ACS energy letters, 6, 85–91. doi:10.1021/acsenergylett.0c02159
2020
High-Performance Ag–Se-Based n-Type Printed Thermoelectric Materials for High Power Density Folded Generators.
Mallick, M. M.; Rösch, A. G.; Franke, L.; Ahmed, S.; Gall, A.; Geßwein, H.; Aghassi, J.; Lemmer, U.
2020. ACS applied materials & interfaces, 12 (17), 19655–19663. doi:10.1021/acsami.0c01676
New frontier in printed thermoelectrics: Formation of β-AgSe through thermally stimulated dissociative adsorption leads to high ZT.
Mallick, M. M.; Rösch, A. G.; Franke, L.; Gall, A.; Ahmad, S.; Gesswein, H.; Mazilkin, A.; Kuebel, C.; Lemmer, U.
2020. Journal of materials chemistry / A, 8 (32), 16366–16375. doi:10.1039/D0TA05859A