一百多年以前，珀?duì)柼桶l(fā)現(xiàn)了兩種不同導(dǎo)體聯(lián)成的閉合環(huán)路，當(dāng)在此環(huán)路中接入一直流電源時(shí)，一個(gè)焊接點(diǎn)的溫度降低成為吸熱端，另一個(gè)焊接點(diǎn)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(chēng)珀?duì)柼?yīng)。半導(dǎo)體制冷器就是根據(jù)這一原理制成的。由于金屬的珀?duì)柼?yīng)很弱，即各接點(diǎn)處吸熱和放熱的作用十分微弱，因而在制冷和制熱上沒(méi)有什么實(shí)用價(jià)值。真正被得到應(yīng)用還是在半導(dǎo)體技術(shù)得到發(fā)展以后，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體材料的珀?duì)柼?yīng)顯著。

半導(dǎo)體制冷原理如圖10.1.4所示。當(dāng)一個(gè)P型半導(dǎo)體元件和一個(gè)N型半導(dǎo)體元件聯(lián)結(jié)成電偶時(shí)，若此電路接上直流電源，電流通過(guò)電偶時(shí)，就會(huì)發(fā)生圖10.1.4所示的能量轉(zhuǎn)移。電偶的一個(gè)接頭(即熱端)放出熱量，另一個(gè)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(lái)的冷端變?yōu)闊岫耍瓉?lái)的熱端變?yōu)槔涠恕?/span>

每個(gè)半導(dǎo)體電偶所產(chǎn)生的電一熱效應(yīng)較小，所以實(shí)用上都是將數(shù)十個(gè)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(dǎo)體制冷的電冰箱就是把串聯(lián)后半導(dǎo)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(dǎo)體制冷技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療及國(guó)防等方面已得到應(yīng)用。它的優(yōu)點(diǎn)是:無(wú)噪音，設(shè)備體積小，操作方便，不需要大量的運(yùn)行管理人員，便于溫度自動(dòng)控制。缺點(diǎn)是:造價(jià)成本高，制冷效率低。