Thermoelectric devices are heat engines, which operate as generators or refrigerators using the conduction electrons as a working fluid. The thermoelectric heat-to-work conversion efficiency has always been typically quite low, but much effort continues to be devoted to the design of new materials boasting improved transport properties that would make them of the electron crystal–phonon glass type of systems. On the other hand, there are comparatively few studies where a proper thermodynamic treatment of the electronic working fluid is proposed. The present article aims at contributing to bridge this gap by addressing both the thermodynamic and transport properties of the thermoelectric working fluid covering a variety of models, including interacting systems.

Les dispositifs thermoélectriques sont des machines thermiques pouvant opérer en mode générateur ou réfrigérateur en utilisant les électrons de conduction comme fluide de travail. Le rendement de conversion chaleur–travail a toujours été typiquement bas, mais la conception de nouveaux matériaux thermoélectriques fait l'objet d'efforts conséquents en vue d'obtenir des systèmes de type cristal électronique–verre de phonons. Par comparaison, il y a cependant un déficit de traitement approfondi des propriétés thermodynamiques du fluide de travail thermoélectrique. Le présent article vise à contribuer à combler cet écart en examinant les propriétés thermodynamiques et de transport du fluide de travail thermoélectrique dans le cadre de différents modèles, incluant les systèmes en interaction.