Modelamiento comsol de la figura de mérito termoeléctrica por el método de harman en películas delgadas de Bi2Te3

Con el aumento creciente de la demanda energética y el oscuro futuro de la energía no renovable, se hace necesario buscar fuentes alternativas de electricidad que puedan suplir de energía a la humanidad. Es aquí donde los termoeléctricos pueden jugar un papel fundamental al intentar aprovechar una fuente de energía que es ampliamente desaprovechada en distintos procesos humanos, el calor. Los termoeléctricos pueden producir una diferencia de voltaje usando una diferencia de temperatura, llamado efecto Seebeck, o incluso el efecto contrario, llamado efecto Peltier. Puesto que la conducción térmica y eléctrica están fuertemente ligadas en el bulk se hace difícil encontrar un material que difiera lo suficiente en estas dos componentes como para extraer energía eléctrica lo suficientemente eficiente como para competir en practicidad con otras fuentes de energía (eólica, solar, etc). Sin embargo, esto puede ser distinto para materiales de baja dimensionalidad los cuales teóricamente pueden llegar a valores de entre 2 y 3 ZT. Donde el ZT=σS²T/k hace referencia a la eficiencia de la extracción eléctrica. Los valores de ZT antes mencionados serían suficientes para competir con las distintas fuentes de energía que lideran la producción energética. El método de Harman es especialmente útil para estudiar películas delgadas pues simplifica las mediciones. Recientemente, se han sumado simulaciones computacionales, con programas como COMSOL, los cuales contribuyen al estudio de termoeléctricos como el Bi₂Te₃ a temperatura ambiente.