夕卜，部分432的表面417被置于热电元件438的电极429上，部分444的表面423被置于热电元件438的电极427上。易于看出当增加另外的热电元件时，形成阶梯设计439。应明白可向所述多个热电器件402中，增加任何适当数目的热电器件。通过向多个器件402中增加另外的热电器件，产生对应数量的电压和电流。利用热电器件404和406作为例子，可以看出可沿用箭头460指示的纵向方向和用箭头450指示的水平方向，把热电元件418和428移动到其各自表面405、409、411和419上的任意地方。还可看出表面405和表面409之间的厚度475取决于热电元件418的厚度443。
[0079]如图4中所示，热电器件404、406和408具有用方框454指示的热侧，和用方框441指示的冷侧，从而形成分别跨热电元件418、428和438的温度梯度。借助于跨热电元件418,428和438的温度梯度，从各个热电器件404、406和408形成对应的电压和电流。由于热电器件404、406和408被串联电连接，因此来自各个热电器件的各个电压被相加。仅仅作为例子，如果热电器件404输出0.5伏，热电器件406输出0.7伏，而热电器件408输出0.8伏，那么从热电模块400输出的总电压为2.0伏。从而应明白通过减少或者增加串联连接的热电器件，能够调整所需数量的电压。
[0080]一般，来自热电模块400的电流的总量取决于热电元件418、428和438的材料特性，跨热电元件418、428和438的温度梯度；不过，按照通常的电学原理，电流不是加成的，即，即使热电器件404和406被串联连接，来自热电器件404和406的电流也不相加，不论在哪里测量，电流都相同。不过，本领域的普通技术人员应明白，存在能够改变电流的事物，比如(但不限于)与元件404,406和408的部分412、426、422、434、432和444接触的热电元件418、428和438的表面积的总量。另一方面，可以彼此相邻地安装多个热电元件，以有效地增大表面积。
[0081 ] 尽管热电模块400被表示成包括热电器件404、406和408，不过应明白这仅仅是例子，热电模块400可包括任何适当数目的热电器件。应明白上面关于图2和3讨论的材料和处理适用于图4。另外，为了清楚起见，应明白各个热电器件与梯级链中，紧接在其之后的器件共用兀件，如图4、5、6、7和8中所不。仅仅作为例子，在热电器件404和406之间，热电器件406共用元件420。这样以致形成并例示串联电连接的完整的工作热电器件。
[0082]如图4中所示，形成部分416和442，以便能够接纳电插座或插头448和450。电插头或插座448和450装有导电装置452，比如(但不限于)导线，导电迹线等，以致热电模块400产生的电能能够被传送到另一个地点。
[0083]图5是包括所有的绝缘和封闭材料的全配置模块的透视中心线剖视图。其中热量垂直流过该结构，电流水平流过阶梯结构。现在参见图5，图5是使某些部分被去除，以便揭示热电模块500的内部工作区的热电模块500的极大简化的透视剖视图。多个热电器件502还包括元件538、540、542、544、546，多个热电元件547，所述多个热电元件547被单独识别成热电元件548、549、551和553，并且分别具有电极550和552，560和562，564和566，及568和570。应明白各个元件538、540、542、544、546包括两个部分和在所述两个部分之间的区域，为了例示的清楚起见，这些特征未被图示，不过应被认为是存在的。元件538、540、542、544、546和热电元件548、549、551、553在上面已被说明和表征为元件202、204和热电元件203，从而这里不必详尽表征。作为图2的区域210和216，图3的区域328、330和330，图4的区域446、436、424和414，先前说明了区域556。
[0084]应明白元件540的通常延伸自区域556的一部分(未图示)，以及导热绝缘区域518的覆盖元件540的各个部分的一部分(未图示)，和绝热绝缘区域520的一部分已被除去，以便更清楚地例示本发明。
[0085]多个热电器件502还包括被单独识别成绝热绝缘区域514、516、518( —部分未被图示)和520的多个绝热绝缘区域512，被单独识别成导热绝缘区域522、524和526 (为清楚起见，该系列中的第一个区域未被图示)的多个导热绝缘区域511，和被单独识别成导热绝缘区域530、532、534和536的多个导热绝缘区域528。
[0086]应明白多个绝热绝缘区域512可被填充任何适当的绝热绝缘材料或者材料的组合，比如气体、气凝胶、气凝胶衍生物等。多个导热绝缘区域511和528可被填充任何适当的导热绝缘材料和/或材料的组合，比如陶瓷(例如，氮化硼(BN)和氮化铝)，阳极化层(例如，阳极化铝)等。通过聚集和/或集中来自用方框527指示的热侧的热量，从而使所述热量聚集和/或集中到并通过热电元件548、549、551和553，传送(用箭头509指示)到用方框507指示的冷侧，便于更高效收集和处理热量，从而随后产生更大的电力。可以利用任何适当的方法或技术填充多个绝热绝缘区域512，和多个导热绝缘区域511和528，比如拾取和放置，增材和减材技术，包括光刻法、沉积等。
[0087]如图5中所示，在多个热电器件502的外表面上沉积层523和525，以便形成自含式模块500。层523和525可用任何适当的传热材料构成，比如(但不限于)金属，例如铝(Al)、铜(Cu)、锡(Sn)、镲(Ni)、钛(Ti)、.了 (Ru)、猛(Mn)等，任何适当的合金，比如钢(通式Fe3C)、不锈钢、青铜、黄铜(Cu3Zn2)、铜铝(CuAl)、硅(Si)、类金刚石材料等，或者它们的任意组合，等等。另外，应明白材料也可被混合，其中层523由铜材料构成，层525由铝材料构成。应明白可以作出许多其它材料选择，选择材料取决于特定的材料特性，以及取决于具体应用。此外，还应明白可以分别使层523和525的厚度567和569是任何适当的厚度。例如，层523和525的厚度567和569可以为1.0微米?10.0厘米或者更大。应明白以与阶梯构形558的轮廓一致的独立金属件的形式，可以使层523和525的厚度更大，这使层523和525可被分别构成，随后可被挤压在一起，从而形成把多个导热绝缘区域511和528，多个绝热绝缘区域512，多个热电元件547，及元件538、540、542、544和546保持和容纳在一起的层523和525。
[0088]可以利用任何适当的方法或技术，比如沉积，例如，溅射、烧结等，成型，例如磨削、模压、冲压，和/或预成形层523和525的物理贴合，等等，实现层523和525的构成。
[0089]通常，如图5中所示，元件538、540、542、544和546被布置成以致热电元件548、549、551和553被置于元件538、540、542、544和546之上，从而形成如图5中所示的阶梯构形558，其中利用元件538、540、542、544和546，串联电连接热电元件548、549、551和553。多个导热绝缘区域511和528层被置于元件538、540、542、544和546之上和周围，绝热绝缘区域512环绕多个热电元件547，热传导被有效地转移到多个热电元件547。在多个导热绝缘区域511被置于元件538、540、542、544和546的顶面，和多个绝热绝缘区域512的各个部分上的情况下，并在多个导热绝缘区域528被置于元件538、540、542、544和546的底面，和多个绝热绝缘区域512的各个部分上的情况下，多个导热绝缘区域511的部分529、531、533、535 ?’及571和573被置于元件538、540、542、544和546的端部，并通过密封到多个绝缘层512，进一步绝缘各个元件。
[0090]利用热电器件502作为例子，可以看出热电元件551的电极564被置于元件542上。另外，热电元件551的电极566被放置并且理应被布置成以致电极566会耦接到元件544。尽管在图5中，热电元件551呈立方体的形式，不过应明白可以使用任何几何构形。另夕卜，在图5中可以看出绝热绝缘层516邻近并环绕热电元件551。通过使绝热绝缘区域516尽可能接近和/或与热电元件551结合在一起，使来自热梯度的热能可被引导到和通过热电元件551，从而限制热电元件551的任何退化。通过增大和严格控制经热电元件551的热能的流动，热电器件506和热电模块500的效率总体上极大改善。
[0091]通过电连接到元件546和538的暴露部分，实现热电模块500的电输出。
[0092]图6是图解说明部分601和603的透视中心线剖视图，其中部分601尤其图解说明模块的内部和外部，其中部分603尤其图解说明部分603的外部构形。热量垂直流过该结构，电流水平通过阶梯结构664和670。图6是已从端部607和613到端部609和615被水平剖离，并被移开，从而形成部分601和603的热电模块600的极大简化的透视剖视图。部分601和603已被移离，以致可以看到热电模块600的内部工作区631。应明白热电模块600的内部工作区631非常类似于热电模块500的内部工作区，从而热电模块600的内部工作区631将保留相同的标识名称，除了有关部件之外，将不再详细讨论。
[0093]通常，热电模块600可以是任何适当的尺寸，其中长度617可为10.0mm?500.0mm,标称范围为30.0mm?250.0mm,优选范围为46.2mm?106.2mm。另外，热电模块600可以是任何适当的宽度619，其中宽度619可为3.0mm?300.0mm，标称范围为10.0Omm?200.0mm,优选范围为11.0mm?30.0mm。应明白取决于具体的设计要求，热电模块600可被加工成形成与图6中所示形状不同的形状。
[0094]如图6中所示，部分601和603包括基片605和611，其中基片605包括表面658、641,639和内表面662，其中基片611包括表面621、637、660和内表面668。通常，表面658、641、637、621、660和639是部分601和603的外表面，可被制成任何适当的形状或形态。可以看出，内表面662和668是分别按阶梯构形664和670制成的，以便构成多个热电器件602。应明白当部分601和603被配合在一起时，部分601和603的表面658、641、637、621、639和660将会合，从而形成它们各自的连续表面。
[0095]基片605和611可由任何适当的导热材料，比如(但不限于)金属、金属合金、复合金属、分层金属、半导体等构成。可以使用的典型金属是(但不限于)铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)、铁(Fe)、镍(Ni)、不锈钢等。可以使用的典型金属合金是(但不限于)钢、青铜等。可以使用的典型复合金属是(但不限于)铜/铝、镍/铁等。可以使用的典型分层金属是(但不限于)铜/金、铝/金、镍/铜等。应明白材料选择和工艺选择是特定于应用的，不是所有的材料都能够用相同的工艺处理。应明白如果基片605和611导热但绝缘，那么可以除去导热绝缘层654和656。此外，应明白可以利用任何适当的工艺方法形成基片605和611，比如(但不限于)模压、磨削、蚀刻等。
[0096]如图6中所示，内表面662和668分别被制成阶梯构形664和670。可以利用任何适当的方法或技术，比如(但不限于)模压、磨削等，形成内表面662和668的阶梯构形664和670。利用热电器件606和608为例，在具有长度674，并且具有高度678的部分601的内表面662中，形成阶梯构形664和670。可以看出，在部分601