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體或半導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)定熱電勢方向為：在熱端電子由負流向正。
熱電現(xiàn)象：在兩種金屬A和B組成的回路中，如果使兩個接觸點的溫度不同，則在回路中將出現(xiàn)電流，稱為熱電流。相應(yīng)的電動勢稱為熱電勢，其方向取決于溫度梯度的方向。
塞貝克效應(yīng)的成因可以簡單解釋為在溫度梯度下導體內(nèi)的載流子從熱端向冷端運動，并在冷端堆積，從而在材料內(nèi)部形成電勢差，同時在該電勢差作用下產(chǎn)生一個反向電荷流，當熱運動的電荷流與內(nèi)部電場達到動態(tài)平衡時，半導體兩端形成穩(wěn)定的溫差電動勢。半導體的溫差電動勢較大，可用作溫差發(fā)電器。

原理分析
產(chǎn)生Seebeck效應(yīng)的機理，對于半導體和金屬是不相同的。
半導體效應(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散的結(jié)果。例如p型半導體，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散；在開路情況下，就在p型半導體的兩端形成空間電荷（熱端有負電荷，冷端有正電荷），同時在半導體內(nèi)部出現(xiàn)電場；當擴散作用與電場的漂移作用相互抵消時，即達到穩(wěn)定狀態(tài)，在半導體的兩端就出現(xiàn)了由于溫度梯度所引起的電動勢——溫差電動勢。自然，n型半導體的溫差電動勢的方向是從低溫端指向高溫端（Seebeck系數(shù)為負），相反，p型半導體的溫差電動勢的方向是高溫端指向低溫端（Seebeck系數(shù)為正），因此利用溫差電動勢的方向即可判斷半導體的導電類型。
可見，在有溫度差的半導體中，即存在電場，因此這時半導體的能帶是傾斜的，并且其中的Fermi能級也是傾斜的；兩端Fermi能級的差就等于溫差電動勢。
實際上，影響Seebeck效應(yīng)的因素還有兩個：
第一個因素是載流子的能量和速度。因為熱端和冷端的載流子能量不同，這實際上就反映了半導體Fermi能級在兩端存在差異，因此這種作用也會對溫差電動勢造成影響——增強Seebeck效應(yīng)。
第二個因素是聲子。因為熱端的聲子數(shù)多于冷端，則聲子也將要從高溫端向低溫端擴散，并在擴散過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動——聲子牽引，這種作用會增加載流子在冷端的積累、增強Seebeck效應(yīng)。
半導體的Seebeck效應(yīng)較顯著。一般，半導體的Seebeck系數(shù)為數(shù)百μV/K，這要比金屬的高得多。
金屬效應(yīng)
因為金屬的載流子濃度和Fermi能級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；實際上，利用金屬Seebeck效應(yīng)來檢測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)的機理較為復雜，可從兩個方面來分析：
①電子從熱端向冷端的擴散。然而這里的擴散不是濃度梯度（因為金屬中的電子濃度與溫度無關(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。
②電子自由程的影響。因為金屬中雖然存在許多自由電子，但對導電有貢獻的卻主要是Fermi能級附近2kT范圍內(nèi)的所謂傳導電子。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則是主要的過程，從而將產(chǎn)生Seebeck系數(shù)為負的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，因此電子的輸運將主要是從冷端向熱端的輸運，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)電勢差的計算公式：

  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：

塞貝克后來還對一些金屬材料做出了測量，并對35種金屬排成一個序列（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，當序列中的任意兩種金屬構(gòu)成閉合回路時，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。