热电发电机
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热电发电机，任何一类的固态设备,要么转换直接加热电或将电能转化为热能，用于加热或冷却。这种装置是基于热电效应，涉及热流和电流通过固体之间的相互作用。
所有热电发电机具有相同的基本配置，如．热源提供高温，热量通过热电转换器流到热源散热器，保持在低于源的温度。在转换器上产生的温差直流电(DC)到负载(Rl)，具有终端电压(V)和终端电流(我)．没有中间产物能量转换的过程。因此，热电发电被归为直接功率转换。所产生的电量由我2Rl,或V我．
热电能量转换的一个独特之处在于能量流动的方向是可逆的。因此，例如，如果移除负载电阻并替换直流电源，则可以使用图中所示的热电装置从“热源”元件中吸取热量并降低其温度。在这种结构中，热电器件的反向能量转换过程是调用，使用电力来泵加热和生产制冷．
这种可逆性热电能量转换器来自许多其他转换系统，如热离子电源转换器．电输入功率可以直接转换为泵送热功率，用于加热或制冷，也可以将热输入功率直接转换为电力，用于照明、操作电气设备和其他工作。任何热电设备都可以应用于任何一种操作模式，尽管特定设备的设计通常是针对其特定目的进行优化的。
系统研究开始于热电大约在1885年到1910年之间。到1910年德国科学家Edmund Altenkirch令人满意地计算出了这种潜力效率热电发电机和划定的参数制造实际设备所需的材料。不幸的是,金属导体是当时唯一可用的材料，这使得建造效率超过0.5%的热电发电机成为不可能。到1940年半导体已开发出一种转换效率为4%的基于基的发电机。1950年以后，尽管有所增加研发，热电发电效率的增益相对较小，与效率到20世纪80年代末，只超过10%。为了远远超过这一性能水平，将需要更好的热电材料。然而，一些低功率的热电发电机已被证明具有相当大的实际重要性。那些被放射性同位素是最通用、最可靠、最常用的电源，用于隔离或远程站点，例如用于从太空记录和传输数据。
热电发电机的主要类型
热电发电机在几何形状上有所不同，这取决于热源和散热器的类型、功率要求和预期用途。在二战期间在美国，一些热电发电机被用来为便携式通信发射机提供动力。1955年至1965年间，半导体材料和电触点取得了重大改进，扩大了实际应用范围。在实践中，许多机组需要一个电源调节器来转换发电机输出到可用的电压。
化石燃料发电机
发电机已被建造以供使用天然气，丙烷，丁烷，煤油例如，喷气燃料、木材等热源。商用机组通常在10到100瓦的输出功率范围内。这些用于偏远地区的应用，如助航设备、数据收集和通信系统，以及阴极保护，以防止电解腐蚀金属管道和海洋结构。
太阳能系统发电机
太阳能热电发电机已被成功地用于世界偏远地区和欠发达地区的小型灌溉泵。本文介绍了一种以温暖的表层海水为热源，较冷的深海海水为散热器的实验系统。太阳能热电发电机已被设计用于供应电力在轨道宇宙飞船中，尽管它们还不能与硅竞争太阳能电池，效率更高，单位重量更小。然而,考虑已经被用于轨道热控制的既有热泵又有发电的系统了吗宇宙飞船．热电装置利用来自航天器太阳朝向一侧的太阳热量，可以产生电能，供航天器黑暗区域的其他热电装置使用，并从飞行器上散热。
里的发电机
的衰变产物放射性同位素可用于为热电发电机提供高温热源。因为热电器件材料相对不受核的影响辐射由于电源可以持续很长一段时间，这种发电机为许多无人值守和远程应用提供了有用的电源。例如，放射性同位素热电发电机为深海中孤立的天气监测站提供电力数据收集，用于各种警报和通信系统，以及航天器。此外，早在1970年，低功率放射性同位素热电发电机就被开发出来，用于心脏起搏器。放射性同位素热电发电机的功率范围一般在10−6100瓦。