塞貝克效應(yīng)（Seebeck effect）又稱作第一熱電效應(yīng)，是指由于兩種不同電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。一般規(guī)定熱電勢(shì)方向?yàn)椋涸跓岫穗娮佑韶?fù)流向正。
熱電現(xiàn)象：在兩種金屬A和B組成的回路中，如果使兩個(gè)接觸點(diǎn)的溫度不同，則在回路中將出現(xiàn)電流，稱為熱電流。相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)，其方向取決于溫度梯度的方向。
塞貝克效應(yīng)的成因可以簡(jiǎn)單解釋為在溫度梯度下導(dǎo)體內(nèi)的載流子從熱端向冷端運(yùn)動(dòng)，并在冷端堆積，從而在材料內(nèi)部形成電勢(shì)差，同時(shí)在該電勢(shì)差作用下產(chǎn)生一個(gè)反向電荷流，當(dāng)熱運(yùn)動(dòng)的電荷流與內(nèi)部電場(chǎng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，半導(dǎo)體兩端形成穩(wěn)定的溫差電動(dòng)勢(shì)。半導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)較大，可用作溫差發(fā)電器。

原理分析
產(chǎn)生Seebeck效應(yīng)的機(jī)理，對(duì)于半導(dǎo)體和金屬是不相同的。
半導(dǎo)體效應(yīng)
產(chǎn)生Seebeck 塞貝克效應(yīng)的主要原因是熱端的載流子往冷端擴(kuò)散的結(jié)果。例如p型半導(dǎo)體，由于其熱端空穴的濃度較高，則空穴便從高溫端向低溫端擴(kuò)散；在開(kāi)路情況下，就在p型半導(dǎo)體的兩端形成空間電荷（熱端有負(fù)電荷，冷端有正電荷），同時(shí)在半導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)電場(chǎng)；當(dāng)擴(kuò)散作用與電場(chǎng)的漂移作用相互抵消時(shí)，即達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在半導(dǎo)體的兩端就出現(xiàn)了由于溫度梯度所引起的電動(dòng)勢(shì)——溫差電動(dòng)勢(shì)。自然，n型半導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)的方向是從低溫端指向高溫端（Seebeck系數(shù)為負(fù)），相反，p型半導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)的方向是高溫端指向低溫端（Seebeck系數(shù)為正），因此利用溫差電動(dòng)勢(shì)的方向即可判斷半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型。
可見(jiàn)，在有溫度差的半導(dǎo)體中，即存在電場(chǎng)，因此這時(shí)半導(dǎo)體的能帶是傾斜的，并且其中的Fermi能級(jí)也是傾斜的；兩端Fermi能級(jí)的差就等于溫差電動(dòng)勢(shì)。
實(shí)際上，影響Seebeck效應(yīng)的因素還有兩個(gè)：
第一個(gè)因素是載流子的能量和速度。因?yàn)闊岫撕屠涠说妮d流子能量不同，這實(shí)際上就反映了半導(dǎo)體Fermi能級(jí)在兩端存在差異，因此這種作用也會(huì)對(duì)溫差電動(dòng)勢(shì)造成影響——增強(qiáng)Seebeck效應(yīng)。
第二個(gè)因素是聲子。因?yàn)闊岫说穆曌訑?shù)多于冷端，則聲子也將要從高溫端向低溫端擴(kuò)散，并在擴(kuò)散過(guò)程中可與載流子碰撞、把能量傳遞給載流子，從而加速了載流子的運(yùn)動(dòng)——聲子牽引，這種作用會(huì)增加載流子在冷端的積累、增強(qiáng)Seebeck效應(yīng)。
半導(dǎo)體的Seebeck效應(yīng)較顯著。一般，半導(dǎo)體的Seebeck系數(shù)為數(shù)百μV/K，這要比金屬的高得多。
金屬效應(yīng)
因?yàn)榻饘俚妮d流子濃度和Fermi能級(jí)的位置基本上都不隨溫度而變化，所以金屬的Seebeck效應(yīng)必然很小，一般Seebeck系數(shù)為0～10μV/K。
雖然金屬的Seebeck效應(yīng)很小，但是在一定條件下還是可觀的；實(shí)際上，利用金屬Seebeck效應(yīng)來(lái)檢測(cè)高溫的金屬熱電偶就是一種常用的元件。
產(chǎn)生金屬Seebeck效應(yīng)的機(jī)理較為復(fù)雜，可從兩個(gè)方面來(lái)分析：
①電子從熱端向冷端的擴(kuò)散。然而這里的擴(kuò)散不是濃度梯度（因?yàn)榻饘僦械碾娮訚舛扰c溫度無(wú)關(guān)）所引起的，而是熱端的電子具有更高的能量和速度所造成的。顯然，如果這種作用是主要的，則這樣產(chǎn)生的Seebeck效應(yīng)的系數(shù)應(yīng)該為負(fù)。
②電子自由程的影響。因?yàn)榻饘僦须m然存在許多自由電子，但對(duì)導(dǎo)電有貢獻(xiàn)的卻主要是Fermi能級(jí)附近2kT范圍內(nèi)的所謂傳導(dǎo)電子。而這些電子的平均自由程與遭受散射（聲子散射、雜質(zhì)和缺陷散射）的狀況和能態(tài)密度隨能量的變化情況有關(guān)。
如果熱端電子的平均自由程是隨著電子能量的增加而增大的話，那么熱端的電子將由于一方面具有較大的能量，另一方面又具有較大的平均自由程，則熱端電子向冷端的輸運(yùn)則是主要的過(guò)程，從而將產(chǎn)生Seebeck系數(shù)為負(fù)的Seebeck效應(yīng)；金屬Al、Mg、Pd、Pt等即如此。
相反，如果熱端電子的平均自由程是隨著電子能量的增加而減小的話，那么熱端的電子雖然具有較大的能量，但是它們的平均自由程卻很小，因此電子的輸運(yùn)將主要是從冷端向熱端的輸運(yùn)，從而將產(chǎn)生Seebeck系數(shù)為正的Seebeck效應(yīng)；金屬Cu、Au、Li等即如此。塞貝克效應(yīng)電勢(shì)差的計(jì)算公式：

  與 分別為兩種材料的塞貝克系數(shù)。如果 與不隨溫度的變化而變化，上式即可表示成如下形式：

塞貝克后來(lái)還對(duì)一些金屬材料做出了測(cè)量，并對(duì)35種金屬排成一個(gè)序列（即Bi-Ni-Co-Pd-U-Cu-Mn-Ti-Hg-Pb-Sn-Cr-Mo-Rb-Ir-Au-Ag-Zn-W-Cd-Fe-As-Sb-Te-……），并指出，當(dāng)序列中的任意兩種金屬構(gòu)成閉合回路時(shí)，電流將從排序較前的金屬經(jīng)熱接頭流向排序較后的金屬。