Для создания термоэлектрических преобразователей в современных теплоэнергетических системах используются различные материалы, в зависимости от условий работы и требуемых характеристик.

Для измерения высоких температур (более 1000 °С) применяют платину с различными сплавами, а также термопары с использованием вольфрама, молибдена и графита. 1

Для работы в окислительных средах при высоких температурах используют платину и платинородиевые сплавы. 3 Они отличаются хорошим сопротивлением газовой коррозии, высокой температурой плавления и совместимостью со многими изолирующими и защитными материалами. 35

Для измерения низких температур (не превышающих 300 °С) могут применять термопары из сплавов висмута, сурьмы, цинка. 1

В качестве генератора электрического тока могут выступать не только металлы, но и полупроводники. 1 Например, используют сплавы на основе висмута, сурьмы, селена и теллура. 2 Также применяют силициды железа и других металлов. 4

Кроме того, для термоэлектрических применений используют наноструктурированные материалы и структуры: сверхрешётки, системы с квантовыми ямами, композиты с нерегулярными включениями нанометрового размера. 24