半导体热电材料的性能仿真有利于热电模块的优化、热电设备的设计及热电系统的改良。而热电材料热电参数的准确测量是材料性能评估、优值计算和材料优化改良的前提条件。　　首先，论文深入分析了在温差发电的应用环境中各热电效应的产生机理。同时依根据温度相关特性，对热电仿真模型进行了分类，并详细分析了各热电仿真模型的构建原理和构建方程。还对各热电仿真模型的应用情况进行了总结。　　其次，在温度相关模型的基础上提出了一个热电元件仿真模型。先采用变步长的分段方式对热电元件进行详细的分段，以此提高热电元件边缘处热流量的求解精度；并利用有限差分法求解热电元件的温度分布。经标准模型的验证，所提出的热电元件仿真模型是有效的、可靠的和准确的。对热电元件仿真模型与标准模型的性能仿真和性能预测进行了比较，结果表明，热电元件仿真模型在性能仿真与性能预测方面比标准模型更为准确，更符合实际应用情况。　　然后在热电元件仿真模型的基础上，扩展为热电模块的仿真模型。对热电模块的优化设计进行深入讨论，分别对热电模块的陶瓷层热阻、热电模块内部的热对流与热辐射和热电模块内部的几何结构进行详细分析。结论发现陶瓷层的热阻、热电模块内部的热对流与热辐射均会降低热电模块的热电性能，而增加热电模块热电臂的高度会降低热电模块的输出功率，反而增加热电模块热电臂的横截面积会提高热电模块的输出功率。　　最后针对热电材料电阻率测量时，电阻率跨度范围大，且受焦耳热与珀尔贴热影响的问题，利用LabVIEW和硬件控制电路构建专用的恒流源和测量系统。恒流源不但实现了大范围的电流输出，还具有可调节的电流换向功能，且相对误差在-0.5％~+2%内，而测量系统能完成电阻率手动测量和自动测量的功能，经实验验证，不同的测量情况下，测量系统的误差均在在-0.25%~+0.25%内，符合热电材料电阻率的要求。