虽然Seebeck在1821年观察到了热电现象，而且Altenkirch在1911年就定义了ZT方程，但是到1950年代和1960年代开发出第一个功能器件还是花了几十年的时间。[4]。它们现在被称为
第一代热电元件，平均ZT约1.0，用它们制成的器件可以以4～6%的转换效率工作。经过几十年的停滞不前，关于尺寸对热电性质的影响的新的理论概念于1990年的仿真新实验研究导致了后来十年的重大进展。虽然这些理论概念原来是关于对提高功率因子的预测的，但是因为明显降低了（晶格）的热导率，实验实现了突破[1,2,5-8]。在名目繁多的研究方法中
涌现出了一种方法，这种方法导致了在高温下几乎翻倍的ZT值，而且已定义为第二代块料热电材料。其ZT的范围在1.3～1.7。这种方法采用纳米规模的析出物和组分不同质，从而大大抑制了晶格的热导率。[1,2,7,9,10]。这些第二代的材料可望生产出转换效率达到11～15%的发电器件。