为了缓解现代工业迅猛发展带来的全球性能源短缺以及环境污染的问题,国内外学者均致力于寻找可替代能源以及研究清洁的能源技术。温差发电（TEG）技术是一种绿色能源技术,它可将热能直接转化为电能,具有无污染、无噪音、运行可靠、维护成本低、使用寿命长等诸多优点,因此具有巨大的应用前景。多材料层的镶嵌结构使TEG内产生了明显的连接及接触（ICC）效应,对ICC效应的研究可追溯到上世纪四十年代,然而,对其进行参数辨识和定量研究的很少。因此,本文分别建立了一维和三维的TEG数值模型,然后结合实验数据对ICC效应进行了参数辨识,并对辨识结果进行了讨论与推广。接着,利用三维模型分别对TEG的电偶臂长度和填充因子进行了优化设计,并研究了ICC效应对最优设计参数的影响。最后研究了ICC效应对TEG动态响应特性的影响。本文的主要研究成果如下:（1）本文分别建立了考虑温度分布热电特性及电偶两端等效ICC层的一维及三维数值模型,其中三维TEG模型考虑了电偶臂侧表面与环境之间的有效换热系数ha。结果表明,当不考虑ha时,两个模型具有相当的精度。三维模型显示,ha对ICC效应的辨识结果影响很大。因此,参考现有理论对ha的估计值5 Wm-2K-1,利用三维模型辨识出电偶两端的连接及接触热阻和电阻分别为:ψICC=23.35 K/W、RICC=4.96×10-4Ω,折合的4 cm×4 cm TEC1-12706模块的总连接及接触热阻和电阻分别为ψTEM=2×ψICC/127/2=0.1839 K/W、RTEM=127×RICC×4=0.25Ω。（2）本文三维TEG模型的优化结果与Yazawa等的优化理论吻合很好。ICC效应使最优电偶长度和最优填充因子均变大,但使相应的最大输出功率变小。为了同时实现较大的输出功率和较少的材料消耗,本文为实际TEG的设计提供了参考准则:（i）当对流换热系数hh,c≤2000 Wm-2K-1时,可设计电偶臂长度Lopt≈2 mm,（ii）当对流换热系数hh,c>2000 Wm-2K-1时,可设计电偶臂长度Lopt≈1 mm。（3）ICC效应对TEG启动和关停过程响应时间的影响不大。在动态运行过程中,ICC效应明显降低了TEG的平均输出功率和平均发电效率。在三种不同波形的热源中,锯齿波对应的TEG的发电性能最高。此外,可通过减小热源波动的频率和振幅来可以削弱ICC效应对TEG发电性能的不利影响。