本发明揭示了一种高功率热电转化模块的大规模集成芯片及其制造工艺。该高功率热电转化模块的大规模集成芯片，在低温区和高温区均具有热电臂-阻挡层-电极的基础结构，在中温区具有热电臂-电极的基础结构，其特征在于所述集成芯片中的基础结构为微米级，其中在低温区的基础结构具有(Bi,Sb)₂Te₃基N型或P型的热电臂，在中温区的基础结构具有PbTe基N型或P型的热电臂和至少为Cu、In、Au、多孔Ni的电极；在高温区的基础结构具有CoSb₃基N型或P型的热电臂，并对应不同的热电臂材料灵活选用性能更匹配的阻挡层和电极。通过采用相对成熟的半导体工艺可实现热电芯片的微米级制造。本发明提高了热电芯片的功率密度，降低了生产成本，适于规模化、批量化生产。