具有显著温差电效应的材料。在固态或液态导体中存在三种不同温差电效应：塞贝克效应、珀耳帖效应和汤 姆森效应。有不同效应的材料可具有 不同用途。

温差电塞贝克效应

为把两种不同导体连接成闭合回路，若其两个结点的温度(T₁和T₂)不同时，回路中就产生电流的现象。引起电流产生的电动势称温差电动势。

温差电珀耳帖效应

为塞 贝克效应的逆效应，即当电流通过两 种不同导体组成的回路时，其中一结 点处吸热，而另一结点处放热。

温差电汤姆森效应

是当电流通过有温度梯度的均匀导体时，导体中除了不可逆焦耳热外， 还要吸收或放出一点热量。利用塞贝克效应可对辐射能量进行测定，制成 丝状温差电偶和将若干对电偶串联组成温差电堆，已广泛用于光谱、遥感和 激光等技术领域。

亦称热电效应。两种不同导体或导电类型不同的半导体按附图联接时，如两结点的温度不同而在两结点间产生电动势的现象。1821年由德国物理学家塞贝克首先发现，故又名塞贝克现象。

两端相接产生的电流称温差电流（旧称热电流）。在温差电现象中，金属（或半导体）的性质可排成序列，称温差电序（旧称热电序）。从序列中任取两种金属制成温差电元件时，在温度高的结点电流从序列前位的金属流向序列后位的金属。几种常见金属的温差电序如下：

铋—镍—钴—钾—铷—钙—钯—钠—汞—铂—钽—铝—锰—铅—锡—铯—钨—铊—铟—铱—银—铼—铜—金—镉—锌—钼—铈—锂—铁—锑—锗—碲—硒

金属的温差电效应较小，常用以对温度的测量和控制（如温差电偶温度计）；半导体的温差电效应较大，可用以制造温差发电器。1834年法 国科学家珀耳帖发现，如有电流流过上述闭合 电路，则在一结点处会变冷（放热），另一结点处 会变热（吸热），这种现象称为珀耳帖效应。半 导体的珀耳帖效应比较显著，可用来制造致冷器。

温差电偶材料有银 和铋、锰和铜镍合金、铜和铜镍合金、 铋和铋锡合金等。用若干对温差电偶串联（或并联）还可制成温差发电器 。

制作温差发电器要求其热冷结点温度 （T_b、T_c）间差值尽可能增大，温差电材料的品质因素Z（为温差电动势率、 电导率和热导率的函数）尽量高。

不同温度下的最佳温差发电材料不同： 300℃以下P型为Bi₂Te₃-Sb₂Te₃；N 型为Bi₂Te₃-Bi₂Se₃; 300～600℃下有 PbTe、PbTe-SnTe、PbTe-PbSe、GeTe 及AgSbTe等；600～1000℃下有 GeSi合金和MnTe等。

温差发电器可利用固、液、气态燃料及太阳能、核能、 废能等多种能源，适用作卫星、海上灯塔等的电源。利用珀耳帖效应可制作温差电致电器。目前所用材料均为半导体，性能最好的为以Bi₂Te₃为基的固溶体材料。

半导体致冷器无机械转动部件、无致冷剂、无噪音、可小型化， 且改变电流方向变致冷为加热，是理想的无污染致冷器，可用于冰箱、冷藏箱、冷饮器、冷热箱及科学测试仪器中降温和医学设备中冷冻。

温差电偶又称热电偶，是通过测量温差电动势来测量温度的重要器件。实验和理论证明，若在两种金属A和B间串接第三种金属导体C，且C的两端保持同一温度T0，则温差电动势与C的材料无关，这一特性使温差电偶便于同其他测量仪器（如电位差计）相连以测定电动势。

温差电偶的测温范围很广，可在-200～2000℃范围内使用，从液态空气的低温到炼钢炉中的高温均可用温差电偶测定。温差电偶的测温灵敏度和准确度很高，可达10-3K以下，特别是铂和铑的合金制成的温差电偶稳定性很高，常用作标准温度计。

温差电偶的测温端的面积和热容量均很小，可测量小范围内的温度或微小热量，这对研究金相变化、化学反应和小生物体的测温等有重要意义。

将温差电偶的测温端封装在真空管内，并在端点焊上涂黑的金属片，可更有效地吸收辐射热，灵敏度也大大提高，是测定光辐射和红外线的重要检测器件。把许多温差电偶串接起来成为温差电堆，可增大温差电动势，从而提高测温灵敏度。

海水温差发电技术，取代火力发电、风电与光伏的太阳能技术，风电与光伏的太阳能提供间歇性电能，对电网稳定运行冲击很大，接入电网还需要传统能源给它调峰。

海水温差发电技术特点

海水温差发电设备制造中采取全新技术，解决了海水抽取中腐蚀性及高能耗难题、换热器体积庞大的问题，取消了工质回流泵，减少设备自身能耗，增加能量输出，并在汽轮机上采取了全新技术，使机构效率更高，体积更小，制造成本及制造的技术难度降到最低。

海水温差发电技术区别

海水温差发电设备的工作循环方式：液态低沸点工质加热汽化产生高压蒸汽冲击汽轮机发电，再由冷源冷却液化，但取消了把液化工质泵送到原来加热处这一环节（现美国、日本及国内研究海水温差发电的技术都有这一工作环节，这一环节把汽轮机发出的电能大部分约（60-70%，与工质性质有关）消耗掉，这样整个机组向外送不出多余的电能），该技术专利在申请中 。

在20度的温差状态下，低温工质在饱和状态下，体积只能膨胀3倍左右，就相当于1体积膨胀到3体积产生3N的能量，如果汽轮机效率为80%，则汽轮机输出能量为2.4N，而膨胀后的工质冷却到原来的1体积，被工质泵泵回到加热器里去，它需要消耗1N的能量，假如泵的效率是66%的话，则泵要消耗约1.5N的能量，这样机组只能输出2.4N-1.5N=0.9N的能量，再加上抽冷、热海水消耗的能量，整个机组输出能量就很微少，根本没有什么商业价值----这就是现有美国日本在研究的海水温差发电不能商业化的原因。

温差电偶又称“热电偶”。是利用温差电现象制成的一种元件。利用两种能产生显著温差电现象的金属丝（如铜和康铜）a、b焊接而成。

其一端置于待测温度t处，另一端(冷端)置于恒定的已知温度t"_blank" href="/item/温差电动势">温差电动势，可由电流计g直接读出待测温度值。 温差电偶的主要用途是测量温度。它的特点是测量范围广（-200℃～2000℃），灵敏度高，稳定性好，准确度高。常用的温差电偶有铜-康铜热电偶（测300℃以下温度）、镍铝-镍铬热电偶（测1300℃以下温度）、铂-铂铑热电偶（测1700℃以下温度）、钨-钛热电偶（测2000℃以下温度）。

温差发电器的主要性能参数包括：开路电压、输出电功率、效率、功率衰减率、重量、体积、重量比功率和可靠性等等。

温差发电器开路电压

温差发电器的开路电压，指温差发电器负载开路时发电器输出端的电压。符号ε，单位V

温差发电器输出电功率

温差发电器的输出电功率 ，等于负载上的电压和回路电流的乘积。

温差发电器温差发电器的效率

指热电转换效率，定义为温差发电器的输出电功率与输入热功率之比。

温差发电器寿命和功率衰降率

温差发电器是一种长寿命的电源。其寿命一般可达几年到十几年。温差发电器的寿命规定为温差发电器从正常工作到输出功率衰降到低于额定功率值一刻的时间。

温差发电器的功率衰降率，指的是单位时间内温差发电器输出功率衰降的百分数。

温差发电器重量比功率

温差发电器重量比功率定义为温差发电器的输出功率与温差发电器总重量之比值。