Seebecka zjawisko (zjawisko termowoltaiczne) to jedno ze zjawisk termoelektrycznych, polegające na
powstawaniu siły elektromotorycznej zwanej też siłą termoelektryczną w obwodzie złożonym z dwóch różnych
materiałów, których styki mają różne temperatury. Jest ono wynikiem zależności kontaktowej różnicy potencjałów
między materiałami od temperatury. Napięcie kontaktowe powstaje wskutek dyfuzji przez powierzchnię kontaktu
elektronów od jednego materiału do drugiego. W efekcie przy powierzchni styku w materiale posiadającym
mniejszą koncentrację elektronów powstaje ich nadmiar, po przeciwnej stronie styku w drugim materiale niedobór.
Różnica jest tym większa, im wyższa jest temperatura styku, bo wtedy silniejsza jest dyfuzja elektronów przez
styk. Im większa różnica temperatur styków, tym większa siła termoelektryczna.
Zjawisko to odkrył w 1821 T.J. Seebeck. Łącząc w obwód zamknięty dwa przewodniki z różnych materiałów i
ogrzewając jedno ze spojeń, Seebeck zauważył, że igła kompasu umieszczona przy jednym z przewodników
wychyla się w taki sposób jak w doświadczeniu Oersteda. Wyciągnął stąd wniosek, że wychylenie igły jest
wynikiem działania na nią pola magnetycznego, które powstaje wskutek różnicy temperatur spojeń, a więc że
zaobserwowane zjawisko jest zjawiskiem termomagnetycznym. Mimo iż znakomita większość ówczesnych
uczonych była zdania, że zjawisko Seebecka to zjawisko termoelektryczne (tzn. różnica temperatur spojeń
powoduje przepływ prądu, który wytwarza pole magnetyczne działające na igłę kompasu), Seebeck nie dał się
przekonać. Jego nieprzejednany upór zniechęcił oponentów, choć gwoli prawdzie miał tę dobrą stronę, że sam
Seebeck, chcąc przekonać przeciwników, zbadał zjawisko przy użyciu zestawień par bardzo wielu materiałów,
znalazł nawet takie pary, które pozwalały wykorzystać to zjawisko do wytwarzania energii elektrycznej z dość
znaczną jak na owe czasy wydajnością (jak to później sprawdzono) ok. 3 %.
Po raz pierwszy zjawisko wykorzystali L. Nobili w 1830 do pomiaru natężenia promieniowania cieplnego budując
tzw. termostos (termobaterię), czyli zestaw szeregowo połączonych pojedynczych obwodów (nazwanych potem
termoparami albo termoelementami, albo wreszcie termoogniwami), w taki sposób, że jedne styki tych obwodów
były wystawione na działanie promieniowania (ich temperatura w związku z tym była wyższa), drugie pozostawały
„w cieniu" (ich temperatura była niższa). Współpracownik Nobilego, M. Melloni, rozwinął technikę pomiaru
różnicy temperatur styków cieplejszego i chłodniejszego.
Pierwsze prace doświadczalne nad wykorzystaniem zjawiska Seebecka do wytwarzania energii elektrycznej
(kosztem energii cieplnej) podjął w 1885 J.W. Rayleigh. Były one potem kontynuowane przez innych badaczy.
Dopiero jednak w 1929 A.F. Joffe zwrócił uwagę, że zjawisko to najsilniej występuje w półprzewodnikach, w tych
substancjach koncentracja nośników prądu elektrycznego jest względnie znacznie mniejsza niż w metalach, dlatego
wskutek dyfuzji nośników przez styk pojawia się znacznie większe napięcie kontaktowe i tylko zastosowanie tych
materiałów może nadać sens poszukiwaniom praktycznych generatorów termoelektrycznych (termogeneratorów).
Pierwszy taki generator został zbudowany w 1953 przez pracowników Instytutu Półprzewodników AN ZSRR w
Leningradzie pod kierownictwem A.F. Joffego. Stanowi on źródło zasilania lampowego odbiornika radiowego
(źródłem energii cieplnej dla generatora była lampa naftowa),
Rozpowszechnienie tranzystorów (urządzenia radiotechniczne z tranzystorami zamiast lamp wymagają znacznie
mniejszych mocy zasilania niż analogiczne urządzenia lampowe) zmniejszyło znacznie zainteresowanie
generatorami termoelektrycznymi. Po raz drugi zwrócili na nie uwagę naukowcy amerykańscy (Westinghouse
Laboratory) kilka lat później, poszukując źródeł zasilania aparatury pokładowej sztucznych satelitów.
W 1959 zbudowali oni jądrowy generator termoelektryczny systemu SNAP (System for Nuclear
Auxiliary Power — jądrowy pomocniczy układ zasilania), w którym energii cieplnej zasilającej
termogenerator dostarczał mały reaktor jądrowy albo odpowiednia substancja promieniotwórcza.
Termogeneratory jądrowe były dla celów próbnych zainstalowane w 1961 w amerykańskich sztucznych
satelitach. Próby wypadły wprawdzie pomyślnie, jednak termogeneratory ustępowały znacznie od nich
mniejszym i bardziej wydajnym bateriom słonecznym. Obecnie termogeneratory nie znajdują
zastosowania praktycznego, a zjawisko Seebecka wykorzystuje się szeroko w technice pomiarowej
(pomiary temperatury i natężenie promieniowania).