電気エネルギーと熱エネルギーを相互に変換する技術です。右図は熱電半導体で電子冷却する場合の素子構成を示しています。直流電流が流れるとキャリアが熱を運ぶため上の面が冷えます(ペルチェ効果)。逆に、素子の上下に温度差を与えると電流が流れます(ゼーベック効果)。ガスを発生せず騒音・振動がない廃熱利用発電システムを作ることができます。実用化されていますが、一般に普及するまでには至っていません。毒性を持たず安価な新規熱電半導体の開発が盛んに行われています。