柔性热电转换器因其既可以利用泽贝克效应进行温差发电又可以通过珀尔帖效应进行固态制冷,在可穿戴电子设备的能源供应及人体体温调节上都极具应用前景。为了进一步提高热电转换器的灵活性,近些年研究人员在其柔性基底及可拉伸电极等方面都做了大量的尝试,尤其是用有机弹性体对热电转换器进行填充及封装。然而,有机弹性体相对较高的导热系数不利于热电转换器上下两端温度差的保持,从而限制了发电及制冷效果。本课题结合有限元分析方法,采用低导热系数的多孔PDMS(0.1 W m-1 K-1)作为填充材料,液态金属（EGa In）做电极,制备了由4对P-N块体组成的柔性热电转换器,并利用织物将其制成腕带式系于腕部,探究其发电及制冷的性能。第一章详细介绍了本课题的研究背景、温差发电的基本理论及柔性热电转换器在国内外的研究、应用现状。并进一步的阐述了本课题的研究目的、内容及方法。第二章简要介绍介绍了有限元分析的基本原理并借助ANSYS有限元分析软件,模拟了不同环境条件下,填充多孔PDMS及实心PDMS的柔性热电转换器在发电及制冷方面的能力,分析了填充材料对热传递过程的影响,为后续材料、器件的制备及器件性能的测试打下了理论基础。第三章设计制备了多孔PDMS及实心PDMS填充材料,并对其形貌及导热系数进行了表征。随后通过与热电材料及液态金属的结合,制备了机械性能良好的柔性热电转换器。第四章详细介绍了热电转换器在温差发电方面的性能探究。首先对比了两种填充材料对热电转换器的输出电压的影响,并测试了多孔PDMS填充的热电转换器的输出功率,及在不同温差下的热电性能。结果表明,自然对流下多孔PDMS填充的热电转换器最大温差为4.6K,最大功率密度为2.33μW cm-2。强制温差时,在8.8 K的温差下,功率密度可达27.02μW cm-2。随后制备了腕带式热电转换器并将其穿戴于人体腕部,并测试了在不同环境及不同运动状态时的柔性热电转换器的热电性能。第五章为热电转换器在制冷方面的性能探究。根据第二章的模拟结果对两种填充材料的热电转换器通入一定的电流,对比其制冷性能。并将制备好的腕带式热电转换器穿戴于人体,测试在模拟太阳光照射下及室内自然对流条件下对皮肤表面的制冷性能。在一个太阳光照射下,最大制冷可达2.8 K。第六章主要是对本课题的研究内容进行归纳,对本课题的不足之处进行总结并进一步对未来的研究趋势进行展望。