溫差電池原理
溫差電池，就是利用溫度差異，使熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。溫差電池的材料一般有金屬和半導(dǎo)體兩種。用金屬制成的電池賽貝克效應(yīng)較小，常用于測(cè)量溫度、輻射強(qiáng)度等。這種電池一般把若干個(gè)溫差電偶串聯(lián)起來(lái)，把其中一頭暴露于熱源，另一個(gè)接點(diǎn)固定在一個(gè)特定溫度環(huán)境中，這樣產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等于各個(gè)電偶之和，再根據(jù)測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)換算成溫度或強(qiáng)度。例如，我們?cè)谌粘Ｉ钪谐Ｓ盟鼇?lái)測(cè)量冶煉及熱處理爐的高溫。
溫差電技術(shù)研究始于20世紀(jì)40年代，于20世紀(jì)60年代達(dá)到高峰，并成功地在航天器上實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)發(fā)電。當(dāng)時(shí)美國(guó)能源部的空間與防御動(dòng)力系統(tǒng)辦公室給出鑒定稱(chēng)，“溫差發(fā)電已被證明為性能可靠，維修少，可在極端惡劣環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作的動(dòng)力技術(shù)”。近幾年來(lái)，溫差發(fā)電機(jī)不僅在軍事和高科技方面，而且在民用方面也表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。
溫差電池的應(yīng)用
最早的溫差發(fā)電機(jī)于1942 年由蘇聯(lián)研制成功，發(fā)電效率為1.5%~2%。之后一些特殊 領(lǐng)域?qū)?a target="_blank">電源的需求大大刺激了溫差電技術(shù)的發(fā)展。從20 世紀(jì)60 年代開(kāi)始陸續(xù)有一批溫差電技術(shù)的發(fā)電機(jī)成功運(yùn)用于航天飛機(jī)、軍事和遠(yuǎn)洋探索。近幾年隨著科學(xué)技術(shù)的 不斷進(jìn)步，溫差發(fā)電機(jī)正逐漸拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，不僅在軍事和高科技方面，而且在民用 方面也表現(xiàn)出良好的義勇前景，隨著能源與環(huán)境危機(jī)的日益逼近，科學(xué)家在利用低品位 與廢能源發(fā)電方面加大了研究力度，部分研究成果已步入產(chǎn)業(yè)化。
遠(yuǎn)程空間探索
自從 1969 年阿波羅號(hào)飛船成功登陸月球，人類(lèi)對(duì)太空的探索一直不斷深入地進(jìn)行 中。隨著探索空間的拓展，對(duì)太空中應(yīng)用的電池也提出了較高的要求。太陽(yáng)能電池在遠(yuǎn) 離太陽(yáng)、黑暗、冰冷和空洞的世界里很難發(fā)揮作用。使用熱源穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、性能可 靠、壽命長(zhǎng)的放射性同位素溫差發(fā)電系統(tǒng)成為理想的選擇。利用溫差電技術(shù)，一枚硬幣 大小的放射性同位素?zé)嵩茨軌蛱峁╅L(zhǎng)達(dá)二十年以上的連續(xù)不斷的電能，這是其他任何一 種熱能源技術(shù)所不能比擬的。而且溫差發(fā)電系統(tǒng)擁有更誘人的體積和重量。這使得發(fā)電 機(jī)的重量大大的減小，完全可以滿(mǎn)足飛船在航行、通訊和科學(xué)一起使用方面的所有用電 要求。
軍事
為滿(mǎn)足陸軍對(duì)電源系統(tǒng)的特殊要求---輕便、靈活、充電方便等，從1999 年開(kāi)始， 美國(guó)能源部啟動(dòng)了“能源收獲科學(xué)與技術(shù)項(xiàng)目”，研究利用溫差發(fā)電模塊，將士兵的體 熱收集起來(lái)用于電池充電。其近期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì) 12 小時(shí)的作戰(zhàn)任務(wù)最少產(chǎn)出 250 瓦小 時(shí)的電能，目前該研究項(xiàng)目取得了多項(xiàng)研究成果。
遠(yuǎn)距離通訊、導(dǎo)航和設(shè)備保護(hù)
溫差電技術(shù)性能穩(wěn)定、無(wú)需維護(hù)的特點(diǎn)使其在發(fā)電和輸送點(diǎn)困難的偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)揮著 重要的作用。已用于基地、沙漠、森林等無(wú)人地區(qū)的微波中繼電站電源、遠(yuǎn)地自動(dòng)無(wú)線(xiàn) 電接收裝置和自動(dòng)天氣預(yù)報(bào)站、無(wú)人航標(biāo)燈、油管的陰極保護(hù)等。
小功率電源
體積小、重量輕、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音使溫差發(fā)電機(jī)非常適合用作小功率電源（小于5W）， 在各種無(wú)人監(jiān)視的傳感器、微笑短程通訊裝置以及醫(yī)學(xué)和生理學(xué)研究用微小型發(fā)電機(jī)、 傳感電路、邏輯門(mén)和各種糾錯(cuò)電路需要的短期微瓦、毫瓦級(jí)電能方面，溫差技術(shù)均可發(fā) 揮其獨(dú)特的作用。
溫差電傳感器
最近，基于熱電轉(zhuǎn)化材料的 Seebeck 效應(yīng)，許多新興的溫差電傳感器被研制成功， 并用于低溫溫度測(cè)量、單像素紅外線(xiàn)和X 射線(xiàn)探測(cè)、氫氣和其他可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)等