溫差電偶又稱熱電偶，是通過測量溫差電動勢來測量溫度的重要器件。實驗和理論證明，若在兩種金屬A和B間串接第三種金屬導體C，且C的兩端保持同一溫度T0，則溫差電動勢與C的材料無關，這一特性使溫差電偶便于同其他測量儀器（如電位差計）相連以測定電動勢。

溫差電偶的測溫范圍很廣，可在-200～2000℃范圍內使用，從液態空氣的低溫到煉鋼爐中的高溫均可用溫差電偶測定。溫差電偶的測溫靈敏度和準確度很高，可達10-3K以下，特別是鉑和銠的合金制成的溫差電偶穩定性很高，常用作標準溫度計。

溫差電偶的測溫端的面積和熱容量均很小，可測量小范圍內的溫度或微小熱量，這對研究金相變化、化學反應和小生物體的測溫等有重要意義。

將溫差電偶的測溫端封裝在真空管內，并在端點焊上涂黑的金屬片，可更有效地吸收輻射熱，靈敏度也大大提高，是測定光輻射和紅外線的重要檢測器件。把許多溫差電偶串接起來成為溫差電堆，可增大溫差電動勢，從而提高測溫靈敏度。

溫差電偶材料有銀 和鉍、錳和銅鎳合金、銅和銅鎳合金、 鉍和鉍錫合金等。用若干對溫差電偶串聯（或并聯）還可制成溫差發電器 。

制作溫差發電器要求其熱冷結點溫度 （T_b、T_c）間差值盡可能增大，溫差電材料的品質因素Z（為溫差電動勢率、 電導率和熱導率的函數）盡量高。

不同溫度下的最佳溫差發電材料不同： 300℃以下P型為Bi₂Te₃-Sb₂Te₃；N 型為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。

溫差發電器可利用固、液、氣態燃料及太陽能、核能、 廢能等多種能源，適用作衛星、海上燈塔等的電源。利用珀耳帖效應可制作溫差電致電器。目前所用材料均為半導體，性能最好的為以Bi₂Te₃為基的固溶體材料。

半導體致冷器無機械轉動部件、無致冷劑、無噪音、可小型化， 且改變電流方向變致冷為加熱，是理想的無污染致冷器，可用于冰箱、冷藏箱、冷飲器、冷熱箱及科學測試儀器中降溫和醫學設備中冷凍。

具有顯著溫差電效應的材料。在固態或液態導體中存在三種不同溫差電效應：塞貝克效應、珀耳帖效應和湯 姆森效應。有不同效應的材料可具有 不同用途。

溫差電塞貝克效應

為把兩種不同導體連接成閉合回路，若其兩個結點的溫度(T₁和T₂)不同時，回路中就產生電流的現象。引起電流產生的電動勢稱溫差電動勢。

溫差電珀耳帖效應

為塞 貝克效應的逆效應，即當電流通過兩 種不同導體組成的回路時，其中一結 點處吸熱，而另一結點處放熱。

溫差電湯姆森效應

是當電流通過有溫度梯度的均勻導體時，導體中除了不可逆焦耳熱外， 還要吸收或放出一點熱量。利用塞貝克效應可對輻射能量進行測定，制成 絲狀溫差電偶和將若干對電偶串聯組成溫差電堆，已廣泛用于光譜、遙感和 激光等技術領域。

亦稱熱電效應。兩種不同導體或導電類型不同的半導體按附圖聯接時，如兩結點的溫度不同而在兩結點間產生電動勢的現象。1821年由德國物理學家塞貝克首先發現，故又名塞貝克現象。

兩端相接產生的電流稱溫差電流（舊稱熱電流）。在溫差電現象中，金屬（或半導體）的性質可排成序列，稱溫差電序（舊稱熱電序）。從序列中任取兩種金屬制成溫差電元件時，在溫度高的結點電流從序列前位的金屬流向序列后位的金屬。幾種常見金屬的溫差電序如下：

鉍—鎳—鈷—鉀—銣—鈣—鈀—鈉—汞—鉑—鉭—鋁—錳—鉛—錫—銫—鎢—鉈—銦—銥—銀—錸—銅—金—鎘—鋅—鉬—鈰—鋰—鐵—銻—鍺—碲—硒

金屬的溫差電效應較小，常用以對溫度的測量和控制（如溫差電偶溫度計）；半導體的溫差電效應較大，可用以制造溫差發電器。1834年法 國科學家珀耳帖發現，如有電流流過上述閉合 電路，則在一結點處會變冷（放熱），另一結點處 會變熱（吸熱），這種現象稱為珀耳帖效應。半 導體的珀耳帖效應比較顯著，可用來制造致冷器。

海水溫差發電技術，取代火力發電、風電與光伏的太陽能技術，風電與光伏的太陽能提供間歇性電能，對電網穩定運行沖擊很大，接入電網還需要傳統能源給它調峰。

海水溫差發電技術特點

海水溫差發電設備制造中采取全新技術，解決了海水抽取中腐蝕性及高能耗難題、換熱器體積龐大的問題，取消了工質回流泵，減少設備自身能耗，增加能量輸出，并在汽輪機上采取了全新技術，使機構效率更高，體積更小，制造成本及制造的技術難度降到最低。

海水溫差發電技術區別

海水溫差發電設備的工作循環方式：液態低沸點工質加熱汽化產生高壓蒸汽沖擊汽輪機發電，再由冷源冷卻液化，但取消了把液化工質泵送到原來加熱處這一環節（現美國、日本及國內研究海水溫差發電的技術都有這一工作環節，這一環節把汽輪機發出的電能大部分約（60-70%，與工質性質有關）消耗掉，這樣整個機組向外送不出多余的電能），該技術專利在申請中 。

在20度的溫差狀態下，低溫工質在飽和狀態下，體積只能膨脹3倍左右，就相當于1體積膨脹到3體積產生3N的能量，如果汽輪機效率為80%，則汽輪機輸出能量為2.4N，而膨脹后的工質冷卻到原來的1體積，被工質泵泵回到加熱器里去，它需要消耗1N的能量，假如泵的效率是66%的話，則泵要消耗約1.5N的能量，這樣機組只能輸出2.4N-1.5N=0.9N的能量，再加上抽冷、熱海水消耗的能量，整個機組輸出能量就很微少，根本沒有什么商業價值----這就是現有美國日本在研究的海水溫差發電不能商業化的原因。

溫差電偶又稱“熱電偶”。是利用溫差電現象制成的一種元件。利用兩種能產生顯著溫差電現象的金屬絲（如銅和康銅）a、b焊接而成。

其一端置于待測溫度t處，另一端(冷端)置于恒定的已知溫度t"_blank" href="/item/溫差電動勢">溫差電動勢，可由電流計g直接讀出待測溫度值。 溫差電偶的主要用途是測量溫度。它的特點是測量范圍廣（-200℃～2000℃），靈敏度高，穩定性好，準確度高。常用的溫差電偶有銅-康銅熱電偶（測300℃以下溫度）、鎳鋁-鎳鉻熱電偶（測1300℃以下溫度）、鉑-鉑銠熱電偶（測1700℃以下溫度）、鎢-鈦熱電偶（測2000℃以下溫度）。

溫差發電器的主要性能參數包括：開路電壓、輸出電功率、效率、功率衰減率、重量、體積、重量比功率和可靠性等等。

溫差發電器開路電壓

溫差發電器的開路電壓，指溫差發電器負載開路時發電器輸出端的電壓。符號ε，單位V

溫差發電器輸出電功率

溫差發電器的輸出電功率 ，等于負載上的電壓和回路電流的乘積。

溫差發電器溫差發電器的效率

指熱電轉換效率，定義為溫差發電器的輸出電功率與輸入熱功率之比。

溫差發電器壽命和功率衰降率

溫差發電器是一種長壽命的電源。其壽命一般可達幾年到十幾年。溫差發電器的壽命規定為溫差發電器從正常工作到輸出功率衰降到低于額定功率值一刻的時間。

溫差發電器的功率衰降率，指的是單位時間內溫差發電器輸出功率衰降的百分數。

溫差發電器重量比功率

溫差發電器重量比功率定義為溫差發電器的輸出功率與溫差發電器總重量之比值。