Тепловая энергия. В термоэлектрических, преобразователях использован эффект появления тока под влиянием разницы температур в цепях, состоящих из различных металлов или полупроводников. Этот ток возникает в цепях батареи термоэлементов, где тепловая энергия превращается в электрическую. Если взять, например, два электрических проводника, которые изготовлены из разных металлов, и их концы спаять, то при нагревании одного и охлаждении другого конца в цепи этих проводников - термоэлементов (называемых также термопарой) - потечет электрический ток. Созданная таким образом Э.Д.С. будет зависеть от разницы температур, а также от подбора материалов, составляющих термоэлемент. Высокая теплопроводность металлических термоэлементов не позволяет добиться значительной разницы температур и тем самым большого К.П.Д. источника. В настоящее время применяют полупроводниковые термоэлементы или элементы, состоящие из проводника и полупроводника.
Термоэлектрические преобразователи (или генераторы) до появления транзисторных приемников широко использовались во многих странах для питания ламповых батарейных радиоприемников (подогревались они с помощью керосиновых или газовых ламп). В дни войны были известны советские «партизанские котелки», которые применялись для приготовления пищи, и заодно для выработки электроэнергии для питания раций.
Полупроводниковые термоэлектрические батареи используются в холодильных установках и даже в домашних холодильниках. Принцип действия таких батарей основан на обратимости свойств термоэлементов. Все охлаждающиеся спаи термоэлектрической батареи помещают внутри холодильника, а нагревающиеся - снаружи. Обе системы спаев снабжены металлическими радиаторами. Внутренние радиаторы поглощают тепло их холодильной камеры, а наружные (расположенные сзади холодильника) излучают его при подключении такой системы к батарее постоянного тока. Достоинством таких устройств является отсутствие подвижных частей и долговечность.
Коэффициент полезного действия термоэлектрических батарей равен 5...6%, но предполагается, что в будущем достигнет 8...10%. С этого момента наступит несомненный переворот в технике так называемой малой энергетики.
При работе с термоэлементами используют также разницу температур между поверхностным слоем грунта и воздуха. Она обычно составляет 2...6°С (в некоторых случаях 8...10°С). Таким способом получают мощность 70... 160 Вт с квадратного метра поверхности, что в среднем составит 1000 кВт/га.