第壹代熱電元件的平均ZT約為65438±0.0，用其制成的器件可工作在4 ~ 6%的轉換效率。在停滯了幾十年之後，1990模擬出了關於尺寸對熱電性能影響的新理論概念，這導致了接下來十年的巨大進步。雖然這些理論概念原本是關於提高功率因數的預測，但由於(晶格)的熱導率明顯降低[1，2，5-8]，實驗取得了突破。在各種研究方法中
出現了壹種方法，導致高溫下ZT值幾乎翻倍，被定義為第二代塊體熱電材料。其ZT範圍為1.3 ~ 1.7。這種方法使用納米級的沈澱物和異質成分，因此極大地抑制了晶格的導熱性。[1,2,7,9,10]。這些第二代材料有望生產出轉換效率為11 ~ 15%的發電器件。