Термоэлектрический генератор — устройство, непосредственно преобразующее тепловую энергию в электрическую. Работа генератора основана на эффекте Зеебека. Суть этого эффекта в том, что появление термоэдс обеспечивает замкнутая цепь из разнородных проводников, имеющая в местах их контактов различные температуры. Если в цепи два разных проводника, то такая цепь называется термопарой, или термоэлементом. Термоэлектрическая способность пары — ее термосила — это коэффициент термоэдс.
Термоэлектрический генератор имеет термобатареи, сделанные из полупроводниковых термоэлементов, которые соединены параллельно или последовательно. Горячие и холодные спаи термобатарей имеют теплообменники.
Термоэлектрические генераторы различаются по температурному интервалу, материалам, из которых сделаны термоэлементы, назначению и использованию, источнику тепла, производимой мощности.
Рабочие температуры термоэлектрических генераторов бывают низкие (20—300 °С), средние (300—600 °С), высокие (600—1000 °С). Материалы, из которых изготовлены термоэлементы, — это, как правило, твердые растворы кремния, германия, а также хальконеды.
Источники тепла генератора — изотопы, газ, Солнце. Генератор с солнечным источником тепла называется солнечным термоэлектрогенератором. Существуют модификации термоэлектрогенераторов, имеющие большую мощность до нескольких сотен киловатт. Но их КПД не превышает 15%. Термоэлектрические генераторы имеют очень широкое распространение в различных областях науки и техники.
Они используются и в космических, и в морских, и в наземных приборах. Термоэлектрические генераторы эффективнее обычных турбогенераторов, электромашинных преобразователей тепловой энергии в электрическую. Их преимущества — большая надежность и простота эксплуатации, отсутствие движущихся деталей и устройств, что делает их очень полезными для снабжения электричеством труднодоступных, дальних объектов — пользователей энергии, таких как маяки, навигационные приборы, метеорологические станции, космические аппараты, ретрансляторы, станции антикоррозийной защиты нефтепроводов и газопроводов.