Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Termoelektrik adalah fenomena yang berhubungan dengan perubahan temperatur dan beda potensial. Banyaknya aplikasi dari termoelektrik mendorong penelitian tentang material termoelektrik di Departemen Fisika Universitas Indonesia. Performa material termoelektrik dapat dihitung menggunakan nilai figure of merit. Untuk menghitungnya dibutuhkan nilai koefisien seebeck, konduktivitas listrik, dan konduktivitas panas. Seluruh nilai tersebut bisa didapatkan melalui sistem karakterisasi material termoelektrik yang memiliki sistem pengendalian temperatur dan arus listrik di dalamnya. Sumber arus dibuat memanfaatkan DAC dan rangkaian op-amp. Sumber arus yang digunakan memiliki tiga rentang arus yang dapat digunakan yaitu, 0-50 mA, 0-10 mA, dan 0-5 mA. Untuk menjaga temperatur probe dingin di suhu ruang, dilakukan pengendalian menggunakan metode Direct Synthesis dengan nilai Kc = 1,24 dan 𝜏𝐼 = 310. Sementara pada pengendalian temperatur pemanas, digunakan metode IMC dengan nilai Kc = 1,238, 𝜏𝐼 = 1122s dan , 𝜏𝐷 = 38,574s.

---

Thermoelectric is a phenomenon related to temperature changes and potential differences. Many applications of thermoelectrics encourage research on thermoelectric materials in the Department of Physics Universitas Indonesia. Thermoelectric material performance can be calculated using a reasonable number value. To calculate the required values for the seebeck coefficient, electrical conductivity, and heat conductivity. All of these values can be obtained through the thermoelectric material characterization system which has a temperature and electric current control system in it. Electric current source is made using DAC and op-amp circuit. This electric current source has three ranges of current that can be used, namely, 0-50 mA, 0-10 mA, and 0-5 mA. To keep the temperature of the cold probe at room temperature, control was carried out using the Direct Synthesis method with a value of Kc = 1,24 and 𝜏𝐼 = 310. While at heating temperature, the IMC method was used with a value of Kc = 1,238, 𝜏𝐼 = 1122s dan , 𝜏𝐷 = 38,574s."

"Modul termoelektrik sebagai sebuah peralatan yang dapat mengubah energi listrik menjadi sebuah gradien temperatur atau sebaliknya dengan adanya gradien (perbedaan) temperatur, dapat mengubah energi panas (kalor) menjadi energi listrik. Sebagai sistem temoelektrik generator, elemen ini tidak berisik, perawatannya mudah, dimensi relatif kecil, ringan dan ramah terhadap lingkungan karena tidak menghasilkan polusi. Karena melimpahnya panas buangan dari pabrik, rumah tangga, perangkat elektronik dan iradiasi matahari yang ada, modul termoelektrik akan menjadi solusi teknologi alternatif yang murah dan ramah lingkungan bila digunakan sebagai sebuah generator (pembangkit daya) penghasil listrik dengan memanfaatkan panas buangan tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen. Eksperimen yang telah dilakukan dengan menguji karakteristik modul termoelektrik pada 3 sumber kalor yang berbeda, yaitu: dengan menggunakan sumber kalor fluida (air) panas, sumber panas radiasi matahari dan sumber panas bohlam halogen. Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh beberapa hasil antara lain; Karakterisasi modul TE pada sumber fluida panas menunjukkan bahwa dengan kenaikan temperatur fluida panas 5°C terjadi peningkatan beda tegangan berkisar sebesar 100 mV dan daya maksimum rata-rata dicapai sekitar 15 mW; dengan penggunaan heat pipe membangkitkan daya yang jauh lebih besar 4-5 kali pada modul TE tunggal (1.04 mW) dari modul TE tunggal tanpa heat pipe (0.15 mW), dan pada modul TE ganda yang menggunakan heat pipe menjadi 4 kali lebih besar (1.48mW) dari modul TE ganda yang tanpa heat pipe ( 0.37mW); diperoleh sebuah persamaan penentuan koefisien Seebeck untuk modul terkoneksi dimana adalah koefisien Seebeck hasil koneksi, adalah koefisien Seebeck tunggal.

---

Thermoelectric module as a device that can convert electrical energy into a temperature gradient or vice versa with the gradient temperature, can change the heat energy into electricity. As a thermoelectric generator system, this element is not noisy, easy maintenance, relatively small dimensions, light weight and environmentally friendly because it does not produce pollution. Because of the abundance of waste heat from factories, household, electronic devices and existing solar irradiation, thermoelectric modules would be a cheap alternative technology solutions and environmentally friendly when used as a generator producing electricity by utilizing the waste heat.

This research was conducted with the experimental method. Experiments have been done by testing the characteristics of thermoelectric modules in 3 different heat sources, namely: using heat of hot water, heat of the solar radiation and heat of halogen bulb.

From the research that has been done shows some results, among others; Characterization of the TE module to the heat source fluid showed that different temperature of the hot fluid about 5°C will increase voltage range of 100 mV and a maximum average power is achieved of about 15 mW; by the use of heat pipe evokes a far greater power 4-5 times in a single TE module on (1.04 mW) than that a single TE module without heat pipes on (0.15 mW), and the double TE modules using heat pipes 4 times greater (1.48mW) of double TE modules without heat pipes (0.37mW); was obtained an equation for the Seebeck coefficient determination module connected Įk = C1/C2 Įt where Įk is the Seebeck coefficient results of the connection, the Seebeck coefficient Įt of single TE modules."

"Efek dari struktur pita elekronik bahan nodal line semimetals (NLS) terhadap sifat termoelektriknya ditinjau melalui kombinasi metode semianalitik dan first-principles dengan TiS sebagai contoh bahan untuk NLS tipe-I dan Mg3Bi2 untuk NLS tipe-II. Respons termoelektrik keseluruhan (S, κ_e,σ, PF, ZT) dari kedua bahan diselidiki menggunakan linearized Boltzmann transport equation dengan relaxation time approximation yang diimplementasikan dalam kode BoltzTraP2. Kami juga menggunakan model dua band untuk mengoptimasi nilai power factor (PF) dan dimensionless figure of merit ZT untuk kedua bahan. Hasil perhitungan dengan kombinasi metode first-principles dan BoltzTraP2 menunjukkan bahwa masing-masing bahan menunjukkan nilai puncak ZT sebesar ~0.014 untuk TiS dan ~0.112 untuk Mg3Bi2 pada nilai potensial kimia dari energi Fermi E_F masing-masing sekitar -0.23 eV dan -0.17 eV . Sedangkan, hasil dengan menggunakan model dua band menunjukkan peningkatan nilai koefisien sifat termoelektrik yang cukup signifikan di sekitar E_F untuk kedua bahan NLS. Diperoleh nilai ZT optimal untuk kecepatan Fermi v_F≈8⁄ℏ eV Å^(-2) dan massa efektif holes m≈ℏ^2⁄7.352 eV^(-1) Å^(-2) untuk TiS, sedangkan untuk Mg3Bi2 diperoleh ketika v_F≈9.95⁄ℏ eV Å^(-2) dan m≈ℏ^2⁄7.352 eV^(-1) Å^(-2). Peningkatan ini diduga diakibatkan oleh persilangan pita energi NLS di sekitar E_F. Hasil kami menunjukkan bahwa kedua bahan NLS ini mungkin dapat menjadi bahan semimetal yang menjanjikan untuk termoelektrik.

---

The effect of electronic band structure of nodal line semimetals (NLS) on their thermoelectric properties investigated through a combination of semi-analytical methods and first-principles method using TiS as NLS type-I and Mg3Bi2 as NLS type-II as example materials. A detailed thermoelectric response (S, κ_e, σ, PF, ZT) investigated using linearized Boltzmann transport equation with relaxation time approximation implemented in BoltzTraP2 codes. We also use two-band model to optimize the power factor (PF) and dimensionless figure of merit ZT values for both materials.The calculation results using first-principles methods and BoltzTraP2 showed that each NLS material showed a peak ZT value ~0.014 for TiS and ~0.112 for Mg3Bi2 for certain chemical potential value of Fermi energy E_F about -0.23 eV and -0.17 eV, respectively. The results using model exhibits significant thermoelectric properties values increase around E_F for both NLS. Optimum ZT value for TiS and Mg3Bi2 is obtained for Fermi velocity v_F of 8⁄ℏ eV Å^(-2) and 9.95⁄ℏ eV Å^(-2) and holes effective mass m of ℏ^2⁄7.352 eV^(-1) Å^(-2) and ℏ^2⁄7.352 eV^(-1) Å^(-2), respectively.This increase is allegedly due to energy bands crossing around E_F. Our results suggest that these NLS materials might be promising thermoelectric materials in semimetals class."

"Untuk memenuhi keperluan teknologi termoelektrik, para ilmuwan mengembangkan perangkat termoelektrik yang dapat mengubah energi panas menjadi energi listrik. Salah satu material yang digunakan dalam penelitian ini adalah semikonduktor Half Heusler. Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa material ini adalah kandidat yang baik untuk perangkap termoelektrik. Material ini memiliki stoikiometri XYZ, dimana X dan Y merepresentasikan metal transisi dan Z merepresentasikan unsur golongan utama. Penelitian ini dilaksanakan dengan metode komputasi menggunakan Quantum ESPRESSO untuk membentuk grafik struktur pita dan Density of states dari material ini dan BoltzTraP untuk menghitung properti termoelektrik dari material 12 jenis material Half Heusler. Keduabelas material ini memiliki celah pita yang menunjukkan material ini adalah semikonduktor, yang merupakan kandidat yang baik untuk menghasilkan konduktivitas elektrik dan koefisien Seebeck yang tinggi, serta nilai figure of merit (ZT) yang mengkarakterisasi efisiensi perangkat termoelektrik. Selain itu, penelitian kami menunjukkan bahwa semikonduktor Half Heusler lebih baik digunakan untuk alat termoelektrik tipe p karena nilai properti termoelektrik pada area tipe p lebih tinggi dari area tipe n.

---

For providing the need of thermoelectric technology, scientists develop thermoelectric device that can convert heat energy to electrical energy. One of the material that can be used in this research is Half Heusler semiconductor. Recent studies shown that this material is a good candidate to be a material for thermoelectric device. This material has a stoichiometry of XYZ, where X and Y represent transition metal and Z is a main group element. This research use a computational method using Quantum ESPRESSO to generate the graph of Band structure and Density of states of the material and BoltzTraP to calculate the thermoelectric properties of 12 kind of half-Heusler materials. All of these 12 material have band gap that indicate that they are asemiconductors, which are good candidates for high value good electrical conductivity, Seebeck coefficient and of figure of merit (ZT) that characterize the efficiency of a thermoelectric device. In addition, our result indicates that Half Heusler semiconductor is better to be used for p-type thermoelectric devices because the thermoelectric properties in p-type region is higher than in n-type region."