温差发电器是一种基于塞贝克效应直接将热能转换为电能的绿色装置。由于现阶段应用的热电材料仅在很窄的温度区间内具有优异性能，而提升温差发电器性能则要求尽可能扩大两端温差，采用多级复合式结构设计可以有效提升其性能。基于此，提出了一种优化设计分段式温差发电器分段比例的理论计算方法，能够最大限度提升其输出功率以及热电转换效率。同时，该设计方法中应用到的两个新参数，功率因子和效率因子，是对传统应用的热电材料综合性能评价指标（品质因数）的修正。应用这两个参数，能够更直接地反应热电材料性能与温差发电器输出功率和热电转换效率之间的关系。纠正了之前热电模块三维模型在边界条件上的错误，提出了新的评价热电模块的功率因子和效率因子，并与车用内燃机耦合，系统研究了汽车行驶工况、排气管设计、热电模块设计对余热回收性能的影响规律。

Figure 1. Schematic of thermoelectric generator (TEG)

Figure 2. Power and efficiency of thermoelectric generator (TEG)

Figure 3. Power and efficiency of STEG at different length ratios