Термоэлектрические явления в твердых телах находят применение в различных областях техники. Эффект Зеебека (термо-ЭДС) используется для преобразования тепловой энергии в электрическую. Перенос тепла электрическим током (эффект Пельтье) лежит, в основе действия твердотельных охлаждающих и термостатирующих устройств.

Термоэлектрические преобразователи энергии обладают уникальными сочетаниями конструктивных и эксплуатационных характеристик, таких как, отсутствие движущихся деталей, рабочих жидкостей и газов, высокая надежность, возможность эксплуатации в течение нескольких лет без обслуживания или при минимальном периодическом обслуживании и др. Эти достоинства определяют многообразие использования термогенераторов в качестве источников электропитания, главным образом для автономных систем — в космосе, в труднодоступных районах суши и моря, для имплантируемых кардиостимуляторов и т. п. Термоэлектрические холодильники и термостаты применяются в приборостроении, СВЧ-электронике, ИК-технике, медицине, биологии, бытовой технике. Широк также спектр применения термоэлектрических приборов в измерительной технике, термометрии, калориметрии, пирометрии, электроизмерениях и т. д.

Многие задачи, которые практика ставит перед разработчиками термоэлектрических устройств, могут быть успешно решены с применением пленочных термоэлементов (ПТЭ) и пленочных термобатарей (ПТБ). Очевидное достоинство ПТБ — возможность принципиально увеличить число элементов при сохранении объема преобразователя, а при необходимости — создавать микроминиатюрные устройства. На основе ПТБ могут быть изготовлены малогабаритные источники питания, слаботочные микрохолодильники и термостаты, высокочувствительные и достаточно малоинерционные датчики температуры и теплового потока и т. п. Вакуумная технология существенно упрощает процесс сборки и сокращает длительность изготовления термобатарей, позволяет сочетать в единой конструкции и изготавливать в едином технологическом цикле элементы и схемы радио- и оптоэлектроники с термоэлектрическими устройствами. ПТЭ и ПТБ уже довольно давно и успешно используются в термометрии, пирометрии и актинометрии, однако до недавнего времени эффективность преобразования энергии в пленочных батареях существенно (на порядки) уступала уровню эффективности, достигнутому в объемных преобразователях.

В 70-е годы в результате интенсивных физических и технологических исследований, конструкторских разработок были достигнуты значительные успехи в области пленочных термоэлектрических преобразователей. К настоящему времени доказана принципиальная возможность создания ПТБ с энергетическими характеристиками, близкими к характеристикам объемных, разработана технология массового их изготовления, создан ряд приборов на их основе. Новые термоэлектрические датчики температуры и лучистого потока обладают на порядок более высокой чувствительностью, чем описанные в [2]. Уже нашли применение в технике миниатюрные пленочные термогенераторы. Вполне реальным: стало использование в недалеком будущем слаботочных микрохолодильников.

Успехи, достигнутые в создании высокоэффективных ПТЭ и ПТБ, несомненно приведут к широкому их техническому применению, что в свою очередь потребует дальнейшего развития физических и технологических исследований, расширения фронта конструкторских разработок. В этой связи представляется необходимым и своевременным систематизировать результаты предыдущих исследований, обобщить накопленный за последнее десятилетие опыт, обсудить специфические проблемы построения ПТЭ, перспективные направления и методы физических исследований эффективность тех или иных технологических приемов, конструктивных решений…