ZT - figure de mérite
ZT – chiffre de mérite – mesure des propriétés thermoélectriques
La figure de mérite est utilisée pour déterminer l’efficacité des thermocouples et des générateurs thermoélectriques. Dans les formules correspondantes, le chiffre de mérite apparaît sous le nom de ZT.
Une différence de température aux extrémités d’un conducteur électrique provoque une tension électrique dans ce conducteur. Cette liaison a été décrite pour la première fois par Thomas Johann Seebeck. C’est pourquoi on l’appelle l’effet Seebeck. La tension dépend du matériau utilisé.
Le rapport entre la tension électrique et la différence de température est appelé coefficient Seebeck :
S = U/ΔT
avec :
S : Effet Seebeck
U : Tension
ΔT : différence de température
L’effet Seebeck est principalement utilisé pour mesurer les températures à l’aide de thermocouples.
Elle joue un rôle de plus en plus important dans la conversion de la chaleur résiduelle en énergie électrique par des générateurs thermoélectriques. Les processus sont réversibles.
Le processus inverse, dans lequel les différences de température sont produites par des différences de tension, est l’effet Peltier. Il est utilisé, par exemple, pour refroidir ou chauffer en microélectronique et en nanotechnologie.
La valeur ZT est un indice sans dimension. Elle croît avec le carré du coefficient Seebeck, avec la température moyenne absolue de fonctionnement et avec la conductivité électrique. Elle diminue avec la conductivité thermique spécifique. Tous ces facteurs dépendent de la température. Cela complique le calcul de la valeur ZT.
Dans l’équation de définition, les valeurs des matériaux doivent être considérées comme une fonction de la température :
ZT = coefficient Seebeck au carré * température absolue * conductivité électrique / conductivité thermique spécifique les valeurs des matériaux doivent être prises en compte en fonction de la température et du temps.
Ces difficultés peuvent être surmontées en mesurant la valeur ZT. Pour déterminer le facteur de mérite des conducteurs électriques et des semi-conducteurs, Linseis propose des instruments de mesure précis qui déterminent les valeurs individuelles des matériaux et fournissent la valeur ZT.
