一百多年以前，珀爾帖就發(fā)現(xiàn)了兩種不同導體聯(lián)成的閉合環(huán)路，當在此環(huán)路中接入一直流電源時，一個焊接點的溫度降低成為吸熱端，另一個焊接點的溫度升高成為放熱端，如圖10.1.3所示，我們把這種現(xiàn)象叫做熱電制冷(致冷)和制熱(致熱)，或稱珀爾帖效應。半導體制冷器就是根據(jù)這一原理制成的。由于金屬的珀爾帖效應很弱，即各接點處吸熱和放熱的作用十分微弱，因而在制冷和制熱上沒有什么實用價值。真正被得到應用還是在半導體技術(shù)得到發(fā)展以后，這是因為半導體材料的珀爾帖效應顯著。
半導體制冷原理如圖10.1.4所示。當一個P型半導體元件和一個N型半導體元件聯(lián)結(jié)成電偶時，若此電路接上直流電源，電流通過電偶時，就會發(fā)生圖10.1.4所示的能量轉(zhuǎn)移。電偶的一個接頭(即熱端)放出熱量，另一個接頭(即冷端)吸收熱量。若電源極性接反，則冷熱端就能互相變換，原來的冷端變?yōu)闊岫耍瓉淼臒岫俗優(yōu)槔涠恕?/span>
每個半導體電偶所產(chǎn)生的電一熱效應較小，所以實用上都是將數(shù)十個這樣的電偶串聯(lián)而成，將冷端和熱端分別排在一起，組成電堆。半導體制冷的電冰箱就是把串聯(lián)后半導體冷端緊貼在吸熱器(蒸發(fā)器)平面上，置于箱體內(nèi)制冷，熱端裝在箱體外背面用空氣或冷卻水冷卻。如圖10.1.5所示。
目前，半導體制冷技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療及國防等方面已得到應用。它的優(yōu)點是:無噪音，設(shè)備體積小，操作方便，不需要大量的運行管理人員，便于溫度自動控制。缺點是:造價成本高，制冷效率低。
