热电器件以其无污染、无噪声、无磨损、体积小、安全可靠性高、热-电转化速度快和输出功率范围广等优点,深受广大学者的关注。其中,对热电器件具有重要影响的因素主要包括：热电材料的优值系数(与Seebeck系数、热导率、电导率相关)、器件几何结构、器件的制造工艺和热电器件冷热端的散热形式。那么对以上因素的研究就成了发展热电器件的重要问题。本文采用Boltzmann输运理论和商业有限元软件ANSYS对多晶块材热电材料的Seebeck系数的晶粒尺寸效应和热电器件的结构优化设计作了部分研究,得到了一些有意义的结果。首先,针对多晶块材热电材料Seebeck系数的尺寸效应,从材料的微结构角度考虑电子的晶界散射,通过求解电子的输运方程,建立了多晶块材热电材料的Seebeck系数尺寸效应的理论预测模型。进而研究了多晶块材热电材料的Seebeck系数晶粒尺寸效应,探讨了透射率、温度和平均自由程等对Seebeck系数的影响。结果表明,本文的理论模型能有效预测多晶块材热电材料的Seebeck系数的晶粒尺寸效应,且与相关实验结果具有较好的一致性。透射率、温度以及平均自由程等对Seebeck系数的晶粒尺寸效应也存在明显的影响。其次,针对热电器件的转化效率,利用ANSYS软件从器件的结构设计出发,考虑材料性能参数随温度的变化,建立了分段热电偶的有限元模型。进而分析了负载电阻、热电偶支腿长度、横截面积、分段比例以及接触电阻和接触热阻对于器件转化效率的影响。总之,通过本文对于热电材料Seebeck系数和热电器件的结构优化设计的研究,为热电材料以及器件的发展提供了相应的理论依据和设计手段。