從制冷的角度來看，在電堆中，各電偶可以是如圖8-21所示的串聯(lián)連接或并聯(lián)連接，也可以是串并聯(lián)連接。無論怎樣連接.其制冷效果完全相同。
串聯(lián)連接的特點是各電偶對的工作電流相同，工作電壓為各電偶對的工作電壓之和，各電偶的元件的面長比必須相同。由于每一電偶對的最大工作電壓相當?shù)停ǔＴ?. 1v以下;而工作電流相當大，通常為1-30A。串聯(lián)連接時，電堆工作電流較小，線路損耗也較小，但加工要求較高，如有一個電偶元件焊接時沒有焊上或接觸電阻過大，則整個電堆就無法正常工作。
并聯(lián)連接的特點是各電偶對的工作電壓相同，工作電流為各電偶對的工作電流之和，相當于熱電制冷元件并聯(lián)使用，會造成相當大的線路損耗，且要求有很大的供電電源容量，并聯(lián)連接時，各電偶的元件的面長比可以不同。由于并聯(lián)時各電偶有一端電位相同，可少用一端的電絕緣導熱層，導熱熱阻較小。
制冷量為100W以下的小型單級電堆均采用串聯(lián)連接方式，大型單級電堆可采用串聯(lián)連接方式，也可以采用串并聯(lián)連接方式。
多級電堆的連接方式如圖8-22所示。與單級電堆相同，采用串聯(lián)連接方式的電壓較高、電流小、線路設計簡單、損耗小;但級間需要電絕緣導熱層，級間溫差較大。串并聯(lián)連接方式的級間不需要電絕緣導熱層，級間溫差很小;但工作電壓低、電流大，線路設計復雜、損耗較大。
