溫差電池--------------------------------------------------------------------------------
1821年，賽貝克發現，把兩種不同的金屬導體接成閉合電路時，如果把它的兩個接點分別置於溫度不同的兩個環境中，則電路中就會有電流產生。這一現象稱為塞貝克(Seebeck)效應，這樣的電路叫做溫差電偶，這種情況下產生電流的電動勢叫做溫差電動勢。例如，鐵與銅的冷接頭為1℃，熱接頭處為100℃，則有5.2mV的溫差電動勢產生。
溫差電池就是利用溫度差異，使熱能直接轉化為電能的裝置。溫差電池的材料一般有金屬和半導體兩種。用金屬製成的電池賽貝克效應較小，常用於測量溫度、輻射強度等。這種電池一般把若干個溫差電偶串聯起來，把其中一頭暴露於熱源，另一個接點固定在一個特定溫度環境中，這樣產生的電動勢等於各個電偶之和。再根據測量的電動勢換算成溫度或強度。例如，我們在日常生活中常用它來測量冶煉及熱處理爐的高溫。
用半導體製成的溫差電池賽貝克效應較強，熱能轉化為電能的效率也較高，因此，可將多個這樣的電池組成溫差電堆，作為小功率電源。它的工作原理是，將兩種不同類型的熱電轉換材料N型和P型半導體的一端結合併將其置於高溫狀態，另一端開路並給以低溫時，由於高溫端的熱激發作用較強，空穴和電子濃度也比低溫端高，在這種載流子濃度梯度的驅動下，空穴和電子向低溫端擴散，從而在低溫開路端形成電勢差;如果將許多對P型和N型熱電轉換材料連線起來組成模組，就可得到足夠高的電壓,形成一個溫差發電機。
溫差電技術研究始於20世紀40年代，於20世紀60年代達到高峰，並成功地在太空飛行器上實現了長時發電。當時美國能源部的空間與防禦動力系統辦公室給出鑑定稱，“溫差發電已被證明為性能可靠，維修少，可在極端惡劣環境下長時間工作的動力技術”。近幾年來，溫差發電機不僅在軍事和高科技方面，而且在民用方面也表現出了良好的套用前景。
在遠程空間探索方面，人們從上個世紀中葉以來不斷將目標投向更遠的星球，甚至是太陽系以外的遠程空間，這些環境中太陽能電池很難發揮作用，而熱源穩定，結構緊湊，性能可靠，壽命長的放射性同位素溫差發電系統則成為理想的選擇。因為一枚硬幣大小的放射性同位素熱源，就能提供長達20年以上的連續不斷的電能，從而大大減輕了太空飛行器的負載，這項技術已先後在阿波羅登月艙、先鋒者、海盜、旅行者、伽利略和尤利西斯號宇宙飛船上得到使用。
此外，據德國《科學畫報》雜誌報導，來自德國慕尼黑的一家晶片研發企業研究出的這種新型電池，主要由一個可感應溫差的矽晶片構成。當這種特殊的矽晶片正面“感受”到的溫度較之背面溫度具有一定溫差時，其內部電子就會產生定向流動，從而產生微電流。負責研發這種電池的科學家溫納·韋伯介紹說，“只要在人體皮膚與衣服等之間有5℃的溫差，就可以利用這種電池為一塊普通的腕錶提供足夠的能量”。
雖然溫差發電已有諸多套用,但長久以來受熱電轉換效率和較大成本的限制,溫差電技術向工業和民用產業的普及受到很大制約。雖然最近幾年隨著能源與環境危機的日漸突出，以及一批高性能熱電轉換材料的開發成功，溫差電技術的研究又重新成為熱點，但突破的希望還是在於轉換效率的穩定提高。可以構想一下，在溫差電池技術成熟以後，我們的手機、筆記本電腦電池就可以利用身體與外界的溫度差發電，而大大延長其使用時間。
塞貝克效應
塞貝克（Seeback）效應，又稱作第一熱電效應，它是指由於溫差而產生的熱電現象。
在兩種金屬A和B組成的迴路中，如果使兩個接觸點的溫度不同，則在迴路中將出現電流，稱為熱電流。
塞貝克效應的實質在於兩種金屬接觸時會產生接觸電勢差，該電勢差取決於金屬的電子逸出功和有效電子密度這兩個基本因素。
半導體的溫差電動勢較大，可用作溫差發電器。
原理
由於不同的金屬材料所具有的自由電子密度不同，當兩種不同的金屬導體接觸時，在接觸面上就會發生電子擴散。電子的擴散速率與兩導體的電子密度有關並和接觸區的溫度成正比。
設導體A和B的自由電子密度為NA和NB，且有NA＞NB，電子擴散的結果使導體A失去電子而帶正電，導體B則因獲得電子而帶負電，在接觸面形成電場。這個電場阻礙了電子繼續擴散，達到動態平衡時，在接觸區形成一個穩定的電位差，即接觸電勢。
