热电指的是热能和电能在温度梯度下能够相互转换的现象。热电效应包含塞贝克效应、汤姆逊效应和珀耳帖效应。塞贝克效应是德国科学家塞贝克在1821年发现的，它指的是材料在存在温度梯度的条件下能够产生电势差的现象。珀耳帖效应是塞贝克效应的逆效应，它指的是在不同导体两端通入电流时，除了产生焦耳热之外，在电流接入的导体两端产生吸热或放热效应，吸热或放热取决于通入电流的方向。该效应是法国科学家珀耳帖在1834年发现的。汤姆逊效应指的是在存在温差的导体中通入电流时，导体除了产生焦耳热之外，还能在导体输入电流的两端发生吸热或放热反应，吸热或放热取决于电流的通入方向。该效应是英国科学家汤姆逊在1856年发现的。自热电效应被发现以来，其应用便得到了迅速发展，各种各样的热电器件不断开发出来。热电器件是一种能够利用热电材料的塞贝克效应将热能直接转化为电能的装置。热电转换是一种很有前途的绿色能源利用方式。热电器件具有的无噪声、无污染、无机械振动等固有优势使其被广泛应用于车辆［3-5］、可穿戴设备［69］、太阳能系统［4，10-12］以及工业废热回收系统［12-14］等。热电器件可将人体的热量或废热直接转化为电能，从而提高能源利用效率、降低能源成本。图1-2展示了热电器件的部分应用。近几十年来，随着新的热电材料和新的热电器件加工方法已研究开发出来，如丝网印刷［6，9，15-16］、物理气相沉积［17］、火花等离子烧结［1821］、热压［22-23］、金属有机物化学气相沉积［24］等，热电材料和器件的研究及应用再次引起研究者的兴趣。
图1-2 热电器件的部分应用(www.xing528.com)
（a）燃木炉供热发电［25］；（b）人体热量发电手表［26］；（c）福特汽车排气管余热发电［27］；（d）旅行者号辐射热源发电［28］
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