I dispositivi termoelettrici sono affidabili, leggeri, robusti e soprattutto rispettosi dell'ambiente, possono convertire reversibilmente calore in elettricità senza emissione di gas e parti in movimento. Questo fenomeno si chiama effetto Seebeck e si basa sulla conversione di calore in energia elettrica e viceversa; una differenza di temperatura crea una differenza di potenziale generando una corrente elettrica. È una tecnologia molto interessante per recuperare calore di scarto da processi industriali, automobili e centrali elettriche.
Le caratteristiche principali di un buon materiale termoelettrico sono: elevata conducibilità elettrica (σ), bassa conducibilità termica (k) ed elevato coefficiente di Seebeck (S), al fine di migliorare l'effetto termoelettrico.
In materiali di questo tipo, una delle principali problematiche è l'ottimizzazione dell'efficienza termoelettrica (ZT). Quest'ultima si misura attraverso la sua figura di merito adimensionale ZT, dove Z è il fattore di merito e T la temperatura assoluta.
L'obiettivo è quello di trovare materiali termoelettrici con elevata conducibilità elettrica, bassa conducibilità termica ed elevato coefficiente di Seebeck.
Sono state studiate le caratteristiche dei materiali concentrando l'attenzione sulle leghe Half- Heusler (HH) e su composti a base di nitruro, materiali che risultano promettenti per la produzione di green energy.