能源对于社会的发展来说,是极其重要的物质基础和不可或缺的推动力。人类的生活离不开能源,在工业化飞速发展的影响下,能源需求量也随之急剧提升。我国是全球排名第一的汽车生产及保有量大国,在人们的日常生活中,燃油汽车得到了普及,成为了常见的交通工具。针对汽车燃烧的燃料不能被车辆行驶驱动过程充分有效地利用的问题,提出利用具有塞贝克效应的半导体材料及热电发电技术,通过能量的传递把热能转换成电能的方法,既杜绝了随尾气排到空中的燃料能量的浪费,又避免了巨大的能源浪费带来的生态环境污染的问题。本文首先就热电发电技术的研究背景、意义、现状及关于热电发电技术的应用等内容进行阐述。其次,对热电发电具备的原理进行分析,详尽介绍其所具备的基本效应,并分析热电发电中涉及到的性能参数,包括输出功率、热电转换的效率、热电优值系数。再次,针对汽车能源的浪费,设计出了2+3+4夹层结构的汽车尾气热电发电器,并对设计出的汽车尾气热电发电器的性能进行测试,将普通热电发电器与汽车尾气热电发电器输出的功率及热能转换的效率两点性能实施对比,实验结果表明汽车尾气热电发电器的平均输出功率相较于一般热电发电器的输出功率而言要低得多,只有不到50%。并且在温差持续变大的影响下,二者间的差距也在不断的增大。在温差达到290摄氏度时,汽车尾气热电发电器内的发电模块只具备10.07W的平均输出功率。从次,针对汽车尾气热电发电器性能的不足,采用了相变结构的热电发电器加以改善并实施数值模拟研究,通过构建数值模拟模型,研究热电模块以及相变换热传热两项激励,分析相变-热电发电器的相关参数对其性能产生的影响,具体就热端的面积比、尾气的流量、发电器具备的几何参数是如何影响其输出功率与转换效率的进行分析。通过实验表明相变式汽车尾气热电发电技术是一种十分有效的提升汽车尾气燃油使用效率的方法,该技术不仅简便灵活而且清洁高效,能够和目前的燃油汽车实现有机而高效的结合。最后对全文进行总结和展望。该论文有图29幅,表5个,参考文献70篇。