TEG(Thermoelectric Generator)是一种半导体温差发电器,利用温差产生电能,具有无运动部件、稳定性高、绿色无污染等优点。它可以根据不同的应用条件,制成各种形状,随着无线传感网络在各种应用领域的飞速发展,TEG作为自供电传感器的电源,显示出了极高的应用价值。本文从基本的热电理论出发,推导了TEG热电转换性能的重要参数,即热力学效率和功率密度。并从热量传递的角度,建立了TEG的热传导模型,这个模型包括了汤姆逊热、焦耳热、帕尔贴热以及热阻和电阻对TEG热电转换性能的影响。得到了输出功率与热阻的关系,并根据热阻和负载电阻对TEG的几何结构进行了优化。近年来,TEG的研究致力于开发高优值系数的薄膜热电材料。然而对于如此薄的热电材料,为了获得更大的温差,得到更高的输出电压和功率密度,必须解决冷端的散热问题,才能发挥这种材料的优势。因此,TEG冷端的散热技术成为了开发高性能TEG系统的关键技术之一,本文分析了散热器对薄膜TEG热电转换性能的限制,得到了热力学效率和功率密度与散热器换热系数的关系,并进行了优化。可为如何根据散热条件选择适合的TEG器件提供参考。