本文建立了集成冷热源的温差发电系统的实验平台与仿真模型，分别基于液体对流传热、固定热流率以及气体对流与辐射传热三种不同形式的热源，研究温差发电系统在接通负载前后的温度分布与电性能，并分析珀尔帖效应对这两者的影响。　　对于基于液体对流传热的温差发电系统，通过实验和仿真分析了在开路情况下，流体温度及流速对系统温度分布的影响，结果表明，由于冷热端流体对流传热系数远大于发电片热导，冷热源温差基本分布在发电片两端，流速对于温度分布的影响只有在流速很小时才显现出来。测量了温差发电系统的电性能和温度分布随负载的变化，由于珀尔帖效应，负载减小时冷热端温差减小；由于冷热端流体大的对流传热系数，珀尔帖效应对温度分布的影响不明显，这有利于获得大的输出功率。输出功率在负载增加时先增大然后减小，而且随着温差发电片冷热端温度差增大而增大。同时通过对实验和仿真计算的输出功率的比较，指出要使发电片在较大温差下高效工作，必须防止热电材料与铜导流片间焊点的性能恶化。　　对碲化铋基温差发电系统在热端固定热流率工况下的温度分布及输出性能进行了实验测试和仿真计算。实验结果和珀尔帖热计算结果表明珀尔帖效应在200℃高温下的影响不容忽视。计算了热端固定热流率工况下方钴矿基温差发电系统切断负载前后的温度分布，分析在大温差工况下发电片切断负载后温度迅速升高的原因，指出在大温差下、热端固定热流率工况下，珀尔帖热对温差发电片温度分布及电性能的影响较大。　　以烟气热源为例，研究了基于气体对流与辐射传热的温差发电系统的温度分布。计算了不同负载下温差发电片冷热端的温度，发现珀尔帖效应对于温度分布影响比较明显。对比以烟气为热源与热端固定热流率工况下温差发电系统接通负载前后的温度分布，发现基于气体对流与辐射传热的热源形式更有利于温差发电。从热量角度分析发现，珀尔帖效应在500℃以上的烟气热源工况下对温差发电片冷热端的温度分布影响较大，且随着烟气温度上升影响不断增大。