一對電偶的制冷量很小，為了得到較大的制冷量，以便能夠實際應用，需將多個熱電偶以熱路并聯的方式組合起來，使各電偶的冷端同處于一側，使其熱端同處于另一側，這樣的組合稱為熱電堆。熱電堆加上冷端換熱器和熱端換熱器，即組成熱電制冷器。

電堆的基本結構

電堆是熱電制冷器最重要的組成部分，通常電堆由電偶元件、導電金屬片和電絕緣導熱層組成，如圖8-11所示。導電金屬片一般用純銅或銅鍍銀制成，其作用是將各電偶元件連接起來，以構成電路。電偶元件與導電金屬片采用釬焊焊接在一起。電絕緣導熱層即是電堆的支承結構件，又起各導電金屬片之間的絕緣作用，還是電堆與冷、熱端換熱器間的導熱體。

如電堆中沒有電絕緣導熱層，僅用導電金屬片將各電偶元件連接起來，則稱為空心電堆。目前，僅有部分大型電堆和特殊用途的電堆才制作成空心式。