热电材料研究历史早在1821年时德国科学家赛贝克(T。J。Seebeck)就曾经公布了一个新奇的实验结果，用两个种类不一样的导体组成的一个闭合回路并且在其周围摆放一个指南针，如有温度的差异存在于这一回路的接触点处，那么就会因此对应在回路中就产生电流。可惜赛贝克当时并没能正确解读这一效应产生的现象而是错误地认为这一现象与磁有关的，由此他联想到了也许是由于地球赤道和两极之间存在的巨大温差才造就了地球自身的磁场。虽说赛贝克当时对这一现象的解读是错误的，不过他依旧有针对性的用多种类型的材料了对此效应进行了深入探究，他亦在其中尝试了半导体。之后他又把这些材料的Seebeck系数α与其电导率σ相乘，再把乘积按大到小排列，“赛贝克系列”由此诞生。把排在“赛贝克系列”的榜首和末尾的两种材料组合成一对热电偶，则可以达成热电转换的效率约为3%，而这一表现比起那一时代最高效的蒸汽机也毫不逊色。这就是后来就被人们称之为Seebeck效应的现象。78154

到了1834年，珀耳帖(J。C。A。Peltier)——这位法国的钟表匠又无意间注意到了与之相关的另一个现象，这一现象恰好逆向于Seebeck效应:如果给两种不同金属构成的回路中通电，会改变两种金属接头处及其附近的温度，其中的一头会降温而另一头则会升温，后来人们用珀耳帖的名字为这种现象命名即Peltier效应。俄国物理学家楞次(Lenz)在1838年经过了更深入的实验研究后给予了Peltier效应以完整正确的解释:如果给两种不同金属构成的回路通电，那么导体中电流的流向将决定导体的接头处究竟是吸收热量还是放出热量。

在热电效应的现象被发现之后，人们并没有对此倾注更多的关注，相应的研究也仅仅只是缓慢地进展着。直至过了1850年，热力学的相关科学渐渐开始起步，人们也开始把注意力慢慢地聚焦在了将各种形式的能量彼此间互相转换上，热电学研究才因此得到了昙花一现般短暂复苏的机会。Seebeck效应与Peltier效应之间的相关性在1855年为汤姆逊(Thomson)所发现并建立，并以此为基础预测了存在有第三种热电现象即Thomson效应：在温度不均匀的金属中，高温处的自由电子具有比低温处的自由电子更大的动能。而后他自己的实验则又再度进一步证实了这个效应确实存在。1885年又以此为理论依据探究了是否可以利用热电材料进行发电。论文网

在1909-1911年间，建立在瑞利(Rayleigh)与汤姆逊(Thomson)等人研究的基础上，德国的阿特克希(Altenkirch)发现，材料自身的Seebeck系数(α)、电导率(σ)和热导率(κ)这三个参数共同决定了其热电性能。但当时人们只是沉迷于研究金属材料。虽然金属导电率往往较高，但同时因为金属优良的热传导性能，反而使其Seebeck系数仅仅只有几十。故而用金属材料制作温差发电装置仅有不足0。6%的转换效率并不让人满意，无法达到大规模生产应用上的要求。

在20世纪30年代左右，半导体物理学得到长足的发展，一些Seebeck系数可以高达100μV·K﹣1甚至以上的半导体材料被相继发现，于是人们受到吸引开始深入研究半导体热电材料。在1949年,前苏联约飞(Ioffe)院士也在实际应用方面为了自己对半导体热电理论的进一步的设想而做了充足的准备，同时还以实用性为目的设计了温差制冷装置。20世纪50年代的末期，约飞(Ioffe)以及他的搭档用理论并结合实际论证了利用两种或更多的不同半导体合成的材料，可以相当程度上地提高电导率和热导率的比值，展望了通过研究开发一系列的新材料来实现提高热电性能的研究前景。此后数年间，如Bi2Te3,PbTe,SiGe等半导体材料及一些具有比较高热电性能的材料由此相继问世，它们的最高无量纲热电优值即ZT值都向1逼近，在此后50年里，成为了主流的、可被大规模使用的热电材料。 热电材料研究现状综述:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_90005.html