本实用新型公开的温差电池和燃料电池的级联复合发电装置是由封装在壳体内的n个依次紧挨叠置的复合发电模块组成，n为正整数，每个复合发电模块包括两个温差电池和一个嵌于两温差电池之间的单室固体氧化物燃料电池，各复合发电模块间设有金属导热板，四面有隔热体，隔热体上设有与单室固体氧化物燃料电池反应室连通的气体管道，隔热体外有与金属导热板连接的金属散热片。该装置具有结构简单，便于携带，可多级联用等优点。在燃料电池将化学能转化为电能的同时，温差电池利用反应室余热与外部环境的温差发电，可有效提高燃料利用率和能量转换效率。