到了20世纪初期，德国的阿特克希发现了影响材料热点性能的三个因素，即热导率，电导率还有塞贝克系数，同时，大家发现金属的导电系数和导热系数都是比较好的，所以众多研究者便将金属材料作为了研究的重点对象，然而，以金属材料所制成的温差发电设备的转换效率只有0.6%，当时这么低的转换效率很难实现大规模的发电以及普及。1949年，Loffe 提出了半导体热电理论并且将其应用于实践当中，50年代末期他又找到了提升电导率和热导率的比值的方法。接着，从60年代到90年代这个期间，热电材料的研究进展一直都特别缓慢，尽管众多研究学者对其付出了极大的努力，但仍然不能使热电优值大于1,即使热点转换效率最高的Bi-Te化合物，其热电优值也只能仅仅是接近于1,始终不能迈过这个门槛。然而，由于美国从90年代开始，对热点材料的发展投入了极大的关注，于是带动了全世界范围内的研究，由此，热电材料研究的热潮开始被掀起，热电材料的蓬勃发展也由此在全球范围内拉开了序幕。

1.1.2 热电效应

热电材料之所以能进行能源间的转换，是基于以下三个效应：

Seebeck效应

如图1.1所示,塞贝克效应是热能和电能之间的转换现象。电路由两个不同的导体组成,A和B,如果两个导体之间没有温差,那么整个回路中的载流子是均匀分布的,一旦在两个导体之间发生了温度差,就可以在高温终端获得较高的动能,载流子将移动到低温端,这导致低温端形成一个自建电场来抵消运输。当载流子传输达到平衡状态时,导体两端之间的电势差是塞贝克电势。