温差电转换与其它能源转换方式相比有几个优点:可靠、可工作在各种恶劣条件中、环境污染小等.但由于其较低的转换效率,它的应用受到限制.该文针对这个问题,讨论了如何改进热电模块的设计,以提高温差发电器的性能,促进温差发电器在实际中的应用.热电模块设计中的很重要的问题就是如何在满足特定参数要求的前提下,根据给定的条件和制造工艺对热电模块的几何尺寸进行优化.传统的参数模型不考虑接触影响,按照传统模型对热电模块的几何尺寸的设计仅仅考虑与负载电阻的匹配.该论文建立了考虑接触影响的参数模型,研究了输出功率和转换效率和温差电偶臂长度的关系.并在此基础提出了根据费用最小原则对热电模块的几何尺寸优化的方法.优化方法中分别就通用模块和专用模块两种情况进行了讨论.针对温差发电器的输出功率一般比较大的特点,该论文给出了大功率系统中热电模块的排布方法.在充分考虑了热损耗、接触面的热接触、热电模块内阻较小等因素的基础上,设计、构建了用于测试热电模块的测试平台,给出了一套完整的测试方法.在此平台上,对温差发电器的热阻、内阻、最大输出功率和转换效率进行了大量的测试,并对测量结果进行了初步的分析.