Modélisation et optimisation de la structure géométrique d'un microgénérateur thermoélectrique planaire
Résumé
Dans le cadre de cette communication, nous présentons une modélisation de microgénérateurs thermoélectriques (μTEG) planaires réalisés en technologie Silicium compatible CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), et destinés à la récupération de toute forme d’énergie thermique (surface ~ 1/3 cm²). Ces μTEGs sont constitués d’une thermopile, suspendue périodiquement sur un réseau de membranes diélectriques, qui utilise l’association de longs thermocouples (TCs) planaires en poly-Silicium/or (pSi/Au). Un concentrateur à piliers y est superposé pour canaliser le flux thermique incident sur les membranes. Les résultats obtenus à l’aide de la modélisation thermique sous COMSOL® de la structure semi 3D de tels μTEGs, montrent que 1/ la différence de température générée aux bornes des TCs de la thermopile admet un maximum en fonction du nombre de membranes et que 2/ les configurations de μTEG à 4 et 5 membranes sont celles qui généreront le maximum de puissance électrique pour une largeur des piliers de concentrateur optimale.
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