Le fabricant japonais Seiko a été le premier à commercialiser une montre alimentée, grâce à l’effet Seebeck, par la chaleur du corps. © CHAjAMP, Shutterstock

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Effet Seebeck

DéfinitionClassé sous :physique , effet Seebeck , thermoélectricité

Quelles différences entre un isolant et un conducteur au niveau quantique ?  Pourquoi des matériaux comme l’or, l’argent ou le cuivre sont-ils de bons conducteurs électriques ? Leur secret réside au niveau quantique, principalement dans le comportement de leurs électrons. Découvrez en vidéo grâce à Tout Est Quantique les différences entre un matériau isolant et conducteur. 

L'effet Seebeck est ce que l'on appelle un effet thermoélectrique.

Principe de l'effet Seebeck

Il correspond à l'apparition d'une tension produite par une différence de température entre les jonctions de plusieurs corps conducteurs. La tension qui apparaît sous l'effet Seebeck dépend de la différence de température, bien sûr, mais également des propriétés des matériaux employés.

Effet Seebeck et effet Peltier

L'effet Seebeck a été découvert en 1821 par le physicien allemand Thomas Johann Seebeck. Il est l'inverse de l'effet Peltier.

Coefficient de Seebeck

Pour chaque matériau, on peut définir un coefficient de Seebeck, exprimé en V.K-1 et qui caractérise la tension résultant d'un écart de 1 K.

Les métaux présentent ainsi généralement des coefficients de Seebeck de seulement quelques μV.K-1. Les semi-conducteurs, quant à eux, présentent des coefficients de Seebeck un peu plus importants grâce à leur faible conductivité thermique.

Matériaux thermoélectriques et rendement de conversion énergétique

Les matériaux thermoélectriques profitent de l'effet Seebeck pour convertir un flux de chaleur en courant électrique. Le faible rendement de conversion énergétique de ces matériaux a longtemps limité les applications pratiques. Toutefois, la recherche sur de nouveaux matériaux (semi-conducteurs fortement dopés avec faible conductivité thermique, etc.) ou de nouvelles approches (nanostructuration, etc.) ont permis d'améliorer les résultats.