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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Física, O dilema entre a crise energética e a gestão ambiental tem conduzido a uma maior investigação na procura e desenvolvimento de soluções ecofriendly que forneçam energia renovável. Atualmente, a forma como os recursos energéticos globais são consumidos e transformados em outras formas de energia é, principalmente, através do mecanismo térmico. No entanto, a maior parte da energia térmica que é produzida é perdida para a atmosfera como calor residual (∼60%). Por outro lado, prevê-se um forte aumento na valorização do mercado global de materiais têxteis inteligentes até 2024, fator este que poderá impulsionar ainda mais o mercado dos dispositivos wearable capazes de reaproveitar energia perdida dessa forma. Nesta dissertação desenvolveu-se um gerador termoelétrico (TEG) semirrígido flexível capaz de converter gradientes térmicos em energia elétrica, de forma renovável e limpa. O dispositivo é baseado em pellets de telureto de bismuto (Bi2Te3 – tipo-p e tipo-n), depositados em substrato de poliimida (Kapton®) de 75 µm de espessura. O TEG desenvolvido foi submetido a testes elétricos e de flexibilidade. O dispositivo encapsulado em PDMS com contactos elétricos de cobre e solda de Sn42/Bi57.6/Ag0.4, resultante da Abordagem C, foi analisado no que diz respeito à flexibilidade e desempenho elétrico. Este apresentou elevada estabilidade durante os testes mecânicos. Nestes foram realizados 300 ensaios com raios de curvatura de 10 mm e 2,5mm. A abordagem selecionada para dimensionar o TEG apresentou uma elevada potencialidade para ser replicada por métodos industriais. O dispositivo desenvolvido a partir de pellets prismáticos de dimensões 1,4 x 1,4 x 1,6mm apresenta um fill-factor de 11,6%. Os contactos de cobre manualmente obtidos apresentam dimensões de 1.65 x 5,08 mm, sendo responsáveis, juntamente com a solda, por estabelecer a ligação elétrica. O dispositivo constituído por 44 pares de Bi2Te3 – tipo-p e tipo-n conectados em série apresenta um coeficiente de Seebeck de 70µV/K e gera uma potência máxima de 460 µW, correspondendo a uma densidade de potência de saída de 49,8 µW/cm2 (∆T = 20 K). O presente dispositivo apresenta um bom desempenho termoelétrico quando comparado com os dispositivos da literatura, para os mesmos materiais e processos de fabrico. Aqui, o gerador termoelétrico foi desenvolvido como prova de conceito para aplicações wearable. Os resultados obtidos são de grande interesse para a otimização do design de futuros geradores termoelétricos semirrígidos., The dilemma between the energy crisis and environmental management has led to further research in the search and development of ecofriendly solutions to provide renewable energy. The way in which global energy resources are consumed and transformed into other forms of energy is mainly through thermal mechanisms. The majority of the thermal energy that is produced is rejected to the atmosphere as waste heat (∼60%). On the other hand, there is a strong increase in the appreciation of the global market for smart textile materials until 2024, which is a factor that could further boost the market for wearable devices capable of reusing energy lost in this way. In this dissertation a flexible semi-rigid thermoelectric generator (TEG) was developed, which can convert small thermal gradients into electrical energy, in a renewable and clean way. The device is based on bismuth telluride pellets (Bi2Te3 - p-type and n-type), deposited on a 75 µm thick polyimide substrate (Kapton®). The TEG was evaluated by electrical and flexibility tests. The device encapsulated in PDMS with copper electrical contacts and Sn42 / Bi57.6 / Ag0.4 solder, resulting from Approach C, was analyzed with respect to flexibility and electrical performance. It showed high stability during the mechanical tests. Three hundred tests were carried out with curvature radius of 10 mm and 2.5 mm. The selected approach to dimension the TEG showed great potential to be replicated by industrial methods. The developed device from prismatic pellets of dimensions 1.4 x 1.4 x 1.6 mm has a fill factor of 11.6%. The copper contacts manually obtained have dimensions of 1.65 x 5.08 mm, being responsible, together with the solder, for establishing the electrical connection. The device with 44 Bi2Te3 pairs, connected in series, had a Seebeck coefficient of 70µV / K and shows a maximum output power of 460 µW, corresponding to an output power density of 49.8 µW / cm2 (∆T = 20 K). The present device has a good thermoelectric performance when compared to the devices in the literature, for the same materials and manufacturing processes. Here, the thermoelectric generator was developed as a proof of concept for wearable applications. The results are of great interest for the design optimization of future semi-rigid thermoelectric generators.

O presente trabalho propõe analisar como a substituição do Bismuto (Bi) pode influenciar na estrutura e nas propriedades térmica e elétrica da Manganita de Cálcio (CaMnO3), que está entre os principais materiais termoelétricos estudados. Esse material é considerado um dos mais promissores dentre os óxidos termoelétricos devido ao seu alto valor de coeficiente Seebeck, baixa condutividade térmica e considerável condutividade elétrica, características fundamentais para um material termoelétrico eficiente. A escolha do Bi deve-se ao raio iônico maior que o do Ca e devido a valência do Bi ser 3+, isso provoca uma redução parcial do Mn4+ para Mn3+ aumentando a concentração dos portadores de carga. As amostras do sistema Ca(1-x)BixMnO3, foram sintetizados através do método de reação de estado sólido, com x=0, 2, 3 e 5%. Foram calcinadas a 1000 °C por 20 horas em um forno mufla e, sinterizadas a 1150 °C por 10h, e posteriormente foram aplicadas as técnicas de caracterização: difração de raios-X (DRX), que possibilitou identificar a sua estrutura cristalina e determinar os parâmetros de rede; Método de Duas Pontas, que permitiu verificar a resistividade elétrica, e por fim, os métodos de análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) que possibilitaram investigar as propriedades térmicas. Além disso, foram calculados os valores de volume da célula unitária e densidade, onde os valores foram comparados com o banco de dados do JCPDS (Joint Committee for Powder Diffraction Studies).Os resultados de DRX revelaram que os materiais cristalizaram em uma estrutura ortorrômbica do grupo espacial Pnma. Os parâmetros de rede, volume e densidade teórica apresentaram coerência com a literatura, e observou-se um aumento nesses parâmetros com a substituição do bismuto. Uma redução significativa da condutividade térmica foi observada na amostra com 3% Bi em relação às demais concentrações. O comportamento da resistividade elétrica não foi o esperado, visto que, na literatura houve uma redução na resistividade elétrica, enquanto no presente trabalho, notou-se um aumento. Apesar do comportamento da resistividade elétrica não ter sido o esperado em relação à amostra pura, autores que sinterizaram o sistema Ca(1-x)BixMnO3 obtiveram valores semelhantes para a amostra com 3%. The present work proposes to analyze how the substitution of Bismuth (Bi) can influence the structure and thermal and electrical properties of Calcium Manganite (CaMnO3), which is among the main thermoelectric materials studied. This material is considered one of the most promising among the thermoelectric oxides due to its high Seebeck coefficient value, low thermal conductivity and considerable electrical conductivity, fundamental characteristics for an efficient thermoelectric material. The choice of Bi is due to the ionic radius greater than Ca and due to the valence of Bi being 3+, this causes a partial reduction from Mn4+ to Mn3+ increasing the concentration of the charge carriers. The Ca(1-x) BixMnO3 system samples were synthesized using the solid state reaction method considering x = 0, 2, 3 and 5%. They were calcined at 1000 °C for 20 hours in a muffle furnace and sintered at 1150 °C for 10 hours. Later the characterization techniques were applied: X-ray diffraction (XRD), which made it possible to identify its crystalline structure and determine the network parameters; Two-Point Method, which allowed verifying the electrical resistivity, and finally, the methods of thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) that made it possible to investigate the thermal properties. In addition, unit cell volume and density values were calculated; where the values were compared with the JCPDS database (Joint Committee for Powder Diffraction Studies). The XRD results revealed that the materials crystallized in an orthorhombic structure of the spatial group Pnma. The network parameters, volume and theoretical density were consistent with the literature, and there was an increase in these parameters with the replacement of bismuth. A significant reduction in thermal conductivity was observed in the sample with 3% Bi compared to the other concentrations. The behavior of Electrical resistivity was not as expected, since in the literature there was a reduction in electrical resistivity while in the present work an increase was noted. Although the electrical resistivity behavior was not as expected in relation to the pure sample, authors who sintered the Ca (1-x) BixMnO3 system obtained similar values for a 3% sample.

Orientador: Alex Antonelli Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Frente à crescente demanda por uma alta produção de energia aliada à necessidade de diminuição das emissões de gases que potencializam o efeito estufa, ou soda termoeletricidade se mostra uma alternativa viável para, funcionando em conjunto com outras máquinas térmicas, tornar os processos de produção de energia cada vez mais eficientes. Neste trabalho estudamos o comportamento termoelétrico do trisseleneto de arsênio (As2Se3) cristalino por meio de simulações computacionais afim de verificar sua aplicabilidade em dispositivos termoelétricos reais. Esse estudo é feito por meio da solução da equação de transporte de Boltzmann semi clássica. A informação sobre a estrutura eletrônica é obtida por meio de cálculos de primeiros princípios através da teoria do funcional da densidade na aproximação de gradiente generalizado. Os tempos de relaxação são estimados por uma análise semiempírica através do ajuste entre dados calculados e experimentais. Por fim, é feita uma análise sobre o comportamento da figura de mérito, e apesar dos resultados para as amostras experimentais serem pouco expressivos, com valores da ordem de 10?8, é proposta uma engenharia da figura demérito onde, lançadas algumas hipóteses sobre a concentração de defeitos com base em diferentes resultados experimentais, valores entre 2 e 10 podem ser obtidos Abstract: Faced with the growing demand for high energy production coupled with the need to reduce greenhouse gas emissions, the use of thermoelectricity proves to be a viable alternative for, working together with other heat engines, to make the energy production process more and more efficient. In this work we study the thermoelectric behavior of crystal arsenic selenide (As2Se3) through computer simulations, in order to verify its applicability in real thermoelectric devices. This analysis is done by solving these semi-classical Boltzmann transport equations. The information about the electronic structure is obtained from first- principles calculations through the density functional theory in the generalized gradient approximation. The relaxation times are estimated by a semi-empirical analysis using the adjustment between calculated and experimental data. Finally, an analysis is made about the behavior of the figure of merit, and although the results for the experimental samples are not very expressive, with values in the order of 10?8, engineering of the figure of merit is proposed, where some hypotheses about the concentration of defects are launched based on different experimental results, whence values between 2and 10 can be obtained Mestrado Física Mestre em Física CAPES 001

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2019-10-07T12:38:55Z No. of bitstreams: 1 PDF - Lenildo Morais dos Santos.pdf: 5103635 bytes, checksum: a73acbf8db1a63ee654d02a1101dc2c4 (MD5) Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2019-10-10T14:15:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Lenildo Morais dos Santos.pdf: 5103635 bytes, checksum: a73acbf8db1a63ee654d02a1101dc2c4 (MD5) Made available in DSpace on 2019-10-10T14:15:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Lenildo Morais dos Santos.pdf: 5103635 bytes, checksum: a73acbf8db1a63ee654d02a1101dc2c4 (MD5) Previous issue date: 2019-09-06 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Thermoelectricity is an area of physics that deals with the direct transformation of thermal energy into electrical energy and the transformation of electric energy into thermal energy. The theme developed in this work, insertion of thermoelectricity, represents the basis for the elaboration of an educational product and is related to the study of electric generators. The central idea is to introduce the phenomenon of Thermoelectricity in the study of Electrodynamics, classes of high school, explored as a didactic transposition for the teaching of electric generators. The proposal is based on the elaboration of a didactic sequence related to the three pedagogical moments of Delizoicov and Angotti (1994), in which we have a moment of initial problematization, through text and questionings on the subject, a moment of the formal presentation of the curricular content and a moment of the presentation of the Thermoelectricity through the construction of an experimental apparatus, so that the thermoelectricity thematic allows an alternative to the understanding of the electric generators, as well as the process of transformation of energy. A termoeletricidade é a área da Física que trata da transformação direta de energia térmica em energia elétrica e da transformação de energia elétrica em energia térmica. O tema desenvolvido neste trabalho, inserção da Termoeletricidade no ensino de Física Básica, representa a base para a elaboração de um produto educacional e está relacionado ao estudo dos geradores elétricos. A ideia central é introduzir o fenômeno da Termoeletricidade no estudo da Eletrodinâmica, terceiro ano do ensino médio, explorado como uma transposição didática. A proposta se baseia na elaboração de uma sequência didática relacionada com os três momentos pedagógicos de Delizoicov e Angotti (1994), em que temos um momento de problematização inicial através de texto e questionamentos sobre a temática, a apresentação formal do conteúdo curricular e, por último, a apresentação da Termoeletricidade através da construção de um aparato experimental, de modo que a temática da termoeletricidade, possibilite uma alternativa ao entendimento dos geradores elétricos, bem como ao processo de transformação de energia.

Orientadora: Profa. Dra. Marcia Tsuyama Escote Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2018. Este trabalho descreve o estudo dos efeitos da s'ýntese hidrotermal assistida por micro-ondas na formac¸ ¿ao da fase cristalogr'afica, caracter'ýsticas microestruturais, propriedades f'ýsicas e desempenho termoel'etrico dos compostos Ca3..xDyxCo4O9+ e Ca3Co4..yMnyO9+ (x = y = 0, 00; 0,05; 0,10; 0,15 e 0,20). Foram estudadas variac¸ ¿oes em uma s'erie de par¿ametros de s'ýntese, tais como tempo, temperatura, pH do solvente e adic¸ ¿ao de agente oxidante. Os compostos foram obtidos usando s'ýntese hidrotermal a 230 °C durante 30 min, o pH da soluc¸ ¿ao foi mantido em 13 e foi usada ainda 10% (%vol.) de per'oxido de hidrog¿enio e tratamento t'ermico a 900 °C durante 2h. As caracter'ýsticas estruturais de todas as amostras foram avaliadas por difrac¸ ¿ao de raios X e os dados obtidos foram refinados pelo m'etodo de Rietveld. Verificou-se que os compostos se cristalizam na fase Ca3Co4O9 e na superesestrutura modular monocl'ýnica (grupo espacial de simetria Cm, picos poucos intensos da fase adicional Co3O4 foram observados. Os par¿ametros de rede calculados revelaram uma contrac¸ ¿ao na cela unit'aria com o aumento da substituic¸ ¿ao de Ca por Dy ou Co por Mn na matriz de Ca3Co4O9+. A an'alise por espectroscopia Raman mostrou tr¿es modos vibracionais caracter'ýsticos desta fase em 300, 540 e 630 cm..1. As imagens de microscopia eletr ¿onica de varredura mostraram que todas as amostras apresentam part'ýculas orientadas aleatoriamente com morfologia de plaquetas. Todas as amostras apresentam uma ampla distribuic¸ ¿ao de tamanho de part'ýcula, com tamanhos variando de 0,2 a 1,2 mm, para a amostra com x = 0, 15. As propriedades f'ýsicas desses compostos foram caracterizadas por medidas de resistividade el'etrica, condutividade t'ermica e coeficiente Seebeck em func¸ ¿ao da temperatura. Nos resultados de resistividade el'etrica foram verificados tr¿es regimes diferentes, sendo: (1) uma transic¸ ¿ao de fase metal-isolante (MI); (2) comportamento de l'ýquido de Fermi fortemente correlacionado; (3) comportamento de metal incoerente. Curvas de r(T) revelaram que a substituic¸ ¿ao de Dy e Mn na matriz de Ca3Co4O9+ promove um enfraquecimento das correlac¸ ¿oes eletr ¿onicas e, como resultado, 'e observado um aumento nos valores de r(T) para estas amostras; este aumento pode ser relacionado 'a desordem estrutural e a mudanc¸as no conte 'udo de oxig¿enio. A 300 K, a condutividade t'ermica (k) das amostras Ca3Co4O9+ apresentou diminuic¸ ¿ao com o aumento de x, enquanto que nas amostras de Ca3Co4O9+, os valores de k aumentaram com o aumento de y. Tamb'em, o coeficiente Seebeck (S) aumentou com o aumento de x e y. A partir dos valores r(T), k(T) e S(T), foi estimada a figura de m'erito (ZT) para estas amostras. E foi verificado que o composto Ca3..xDyxCo4O9+ (x = 0, 05) apresentou ZT 30% superior ao compostos Ca3Co4O9+. This work describes the effect of microwave-assisted hydrothermal synthesis in crystalline phase-formation, microstructural characteristics, physical properties, and thermoelectric performance of Ca3..xDyxCo4O9+ e Ca3Co4..yMnyO9+ (x = y = 0.00, 0.05, 0.10, 0.15, and 0.20) compounds. In the hydrothermal process, it was studied the synthesis parameters like time, temperature, solvent pH and oxidant agent addition. The compounds were obtained by a hydrothermal synthesis at 230 °C for 30 min, pH of the solutions was 13, and 10% (% vol.) of hydrogen peroxide and a heat treatment at 900 °C for 2h. Structural characteristics of all samples were analyzed by X-ray diffraction and the data were refined through Rietveld method. X-ray data revealed that samples crystallize in the Ca3Co4O9 phase, in a modular monoclinic superstructure (space group symmetry Cm, and low intense peaks of the additional phase Co3O4 were observed. Calculated lattice parameters revealed a contraction of the unit cell with the increasing of substitution of Ca for Dy or Co for Mn in the Ca3Co4O9+ matrix. Raman spectra analysis showed three main vibrational modes of Ca3Co4O9+ in 300, 540 e 630 cm..1. Scanning electron microscopy images showed that all samples exhibit randomly oriented particles with plate-like morphology. All samples present a large particle size distribution, with sizes ranging from 0.2 to 1.2 mm for x = 0.15 sample. Physical properties of these compounds were characterized by measurements of electrical resistivity r(T), thermal conductivity and Seebeck coefficient as a function of temperature. Electrical resistivity results revealed three different behaviors, where: (1) a metal-insulator (MI) phase transition; (2) a strong correlated Fermi liquid behavior; and (3) an incoherent metal behavior. Curves of r(T) revealed that Ca and Mn substitution in Ca3Co4O9+ matrix promotes a weakening of electronic correlation, which promotes a decreasing of the effective mass. As a result, it is observed an increase in the r(T) values for the doped samples; this increase can also be related to a structural disorder and variation in oxygen content. At 300 K, thermal conductivity (k) of Ca3..xDyxCo4O9+ samples showed a decreasing of k with the increase of x, whereas Ca3Co4..yMnyO9+ samples present an increase of k with the increase of y. Also, the Seebeck coefficient (S) values seem to increase with the increasing of x and y values. Through r(T), k(T) and S(T) values, we have estimated the figure-of-merit (ZT) for these samples and Ca3..xDyxCo4O9+ (x = 0.05) sample presents the highest ZT values, 30% higher than the Ca3Co4O9+ compound.

O objetivo deste trabalho é buscar maior eficiência na conversão energética através dos módulos Seebeck, a partir da otimização da geometria do duto de exaustão de gases quentes. Diferentes materiais e geometrias são testadas. A espessura do duto é variada segundo o escoamento longitudinal do fluido e parâmetros otimizados são obtidos heurísticamente. Após o desenvolvimento do modelo otimizado do duto, é construído protótipo para ensaio no sistema real. A partir da camada de ar resistiva, obtém-se a equalização do gradiente de temperatura na superfície, melhorando a eficiência do sistema. The objective of this work is to seek greater efficiency in energy conversion using the Seebeck modules, from the duct geometry optimization exhaust hot gases. Different materials and geometries are tested. The duct thickness was varied along the longitudinal fluid flow and optimized parameters are obtained heuristically . After the development of optimized duct model, a prototype is built for testing in the actual system. From the resistive air layer, the surface temperature gradient equalization is obtained, improving the efficiency of the system.

This work to characterize a thermoelectric device as a electrical power generator. For this propose, a thermoelectric cell was submit to different temperature profiles on his faces. The application of heat on the device was made through a feeded back controled structure with cascade Peltier cells, temperature sensors and current circuit drivers. The execution and the monitoring of this was made by an interface of acquisition and data control connected to the computer and managed by a software dedicated to this application. With this experiments was observed the electrical voltage response from the thermoelectric device in relation to temperatures applied to his faces. Also was inserted a resistive charge for behavior analysis of the electrical power provided by the device. Among the obtained results, stand out the variation of the Seebeck coefficient when the average of work’s temperature changes. The power provided by the thermoelectric device setted as generator comes to 95 mW when submitted to a temperature difference ((ΔT) in 40 ºC. The power and current curves are showed in relation to the voltage generated by the device. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Este trabalho caracteriza um dispositivo termoelétrico como gerador de energia elétrica. Para tal propósito, uma célula termoelétrica foi submetida a diferentes perfis de temperatura em suas faces.A aplicação de calor no dispositivo foi feita através de uma estrutura de controle retroalimentada composta por células de Peltier em cascata,sensores de temperatura e circuitos condicionadores de corrente. A execução e o monitoramento do sistema foram feitos através de uma interface de aquisição e controle de dados, conectada a um computador e gerenciada por um software dedicado a aplicação. Com estes experimentos foi observada a resposta da tensão elétrica do dispositivo termoelétrico em relação às temperaturas aplicadas em suas faces. Também foi inserida uma carga resistiva para analise do comportamento da potência elétrica fornecida pelo dispositivo. Dentre os resultados obtidos, destaca-se a variação do coeficiente de Seebeck quando é variada a temperatura média de trabalho. A potência fornecida pelo dispositivo termoelétrico configurado como gerador chega a 95 mW quando submetido a uma diferença de temperatura (ΔT) de 40 ºC.A curva de potência e corrente elétrica são apresentadas em relação à tensão gerada pelo dispositivo.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma bancada didática de baixo custo para estudo dos materiais termoelétricos para a realização de ensaios de obtenção de curvas de desempenho dos módulos termoelétricos no que se refere a geração de energia pelo Efeito Seebeck e resfriamento através do Efeito Peltier de forma a difundir os conhecimentos nas áreas afim em escolas de Engenharia, refletindo na compreensão dos princípios e funcionalidades destas tecnologias. O sistema proposto permite ler simultaneamente até 3 geradores termoelétricos, e é composto por dois principais circuitos eletrônicos: sendo um estágio aquisição de dados compostos por 3 canais para leitura de tensão, 3 canais para corrente e 6 canais para aquisição do sinal dos termopares (

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In this work we study simultaneously the structural, electronic and thermoelectric properties of PbSe and PbTe nanowires, analyzing the quantum confinement effects, the dependence with the planar stoichiometry and the spin-orbit interactions. We also study these nanowires in the presence of intrinsic defects (vacancies and antisites) and doped with group III (Al, Ga, In, and Tl) impurity. We use first principles calculations within the formalism of the density functional theory (DFT). We observed that the nanowires are more stable in the rock salt structure and aligned along the (001) direction. The electronic properties of nanowires are in uenced by three effects: the quantum confinement, spinorbit interactions and the planar stoichiometry. The quantum confinement increases the thermoelectric efficiency of the PbSe and PbTe nanowires when compared to the system in the bulk phase, reaching an increase up to two orders in the magnitude, leading the PbSe and PbTe nanowires with great potential to be used in thermoelectric devices. We studied the in uence of intrinsic defects and group III impurity doping in the main properties of PbSe and PbTe, we show that these defects give rise to different electronic properties in the nanowires as compared to the bulk one. Intrinsic defects and group III impurities, which modify the electronic density of states (DOS) near to the top of the valence band or near to the bottom of the conduction band increase the thermoelectric efficiency of the PbSe and PbTe nanowires. However, defects that introduce electronic levels in energy band gap are shown to cause and degradation in the thermoelectric efficiency. The increase (decrease) in thermoelectric efficiency is associated with a lower (higher) value of electronic part of the thermal conductivity. In summary, we show that PbSe and PbTe nanowires are very promising materials to be used in thermoelectric, electronic and optical devices. Neste trabalho estudamos simultaneamente as propriedades estruturais, eletrônicas e termoelétricas de nanofios de PbSe e PbTe, analisando os efeitos do confinamento quântico, a dependência com a estequiometria planar e a interação spin-órbita. Estudamos também estes nanofios na presença de defeitos intrínsecos (vacâncias e antissítios) e impurezas do grupo III (Al, Ga, In e Tl). Utilizamos cálculos de primeiros pincípios dentro do formalismo da teoria do funcional da densidade (DFT). Observamos que os nanofios são mais estáveis na estrutura rock salt, e alinhados ao longo da direção (001). As propriedades eletrônicas desse nanofios são influenciadas por três efeitos: o confinamento quântico, a interação spin-órbita, e a estequiometria planar. O confinamento quântico aumenta a eficiência termoelétrica do PbSe e PbTe em comparação ao observado para o bulk, chegando a um aumento de até duas ordens de grandeza, fazendo com que os nanofios de PbSe e PbTe tenham um grande potencial para serem utilizados em dispositivos termoelétricos. Estudamos a influência de defeitos intrínsecos e da dopagem de impurezas do grupo III nas principais propriedades do PbSe e PbTe, onde mostramos que essa influência é diferente no bulk e no nanofio. Defeitos intrínsecos e impurezas do grupo III que alteram a densidade de estados eletrônicos (DOS) nas proximidades do topo da banda de valência ou do fundo da banda de condução, observamos um aumento da ficiência termoelétrica dos nanofios de PbSe e PbTe. Porém aqueles que introduzem níveis no gap de energia fazem com que a eficiencia termoelétrica diminua. O aumento (diminuição) da eficiência termoelétrica está associado(a) ao menor (maior) valor da comdutividade térmica eletrônica. De maneira geral, mostramos que nanofios de PbSe e PbTe são materiais muito promissores para a aplicação em dispositivos termoelétricos, eletrônicos, óticos, etc.