熱電制冷（亦名溫差電制冷、半導(dǎo)體制冷或電子制冷）是以溫差電現(xiàn)象為基礎(chǔ)的制冷方法，它是利用“塞貝克”效應(yīng)的逆反應(yīng)一珀爾帖效應(yīng)的原理達(dá)到制冷目的。

所謂塞貝克效應(yīng)就是在兩種不問金屬組成的閉合線路中，如果保持兩接觸點(diǎn)的溫度不同，就會在兩接觸點(diǎn)間產(chǎn)生一個電勢差一接觸電動勢。同時閉合線路中就有電流流過，稱為溫差電流。反之，在兩種不同金屬組成的閉合線路中，若通以直流電，就會使一個接點(diǎn)變冷，一個變熱，這種現(xiàn)象稱為珀爾貼效應(yīng)，亦稱溫差電現(xiàn)象。

由于半導(dǎo)體材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，決定了它產(chǎn)生的溫差電現(xiàn)象比其他金屬要顯著得多，所以熱電制冷都采用半導(dǎo)體材料，故亦稱半導(dǎo)體制憐。

由一塊P型半導(dǎo)體和一塊N型半導(dǎo)體連接成的電偶，如圖3-37所示。當(dāng)通以直流電流I時，P型半導(dǎo)體內(nèi)載流子（空穴）和N型半導(dǎo)體內(nèi)載流子（電子）在外電場作用下產(chǎn)生運(yùn)動。由于載流子（空穴和電子）在半導(dǎo)體內(nèi)和金屬片具有的勢

能不一樣，勢必在金屬片與半導(dǎo)體接頭處發(fā)生能量的傳遞及轉(zhuǎn)換。因?yàn)榭昭ㄔ赑型半導(dǎo)體內(nèi)具有的勢能高于空穴在金屬片內(nèi)的勢能，在外電場作用下，當(dāng)空穴通過結(jié)點(diǎn)a時，就要從金屬片中吸取一部分熱量，以提高自身的勢能，才能進(jìn)人P型半導(dǎo)體內(nèi)。這樣，結(jié)點(diǎn)a處就冷卻下來。當(dāng)空穴過結(jié)點(diǎn)b時，空穴將多余的一部分勢能傳遞給結(jié)點(diǎn)b而進(jìn)人金屬片Ⅱ，因此，結(jié)點(diǎn)b處就熱起來。

同理，電子在N型半導(dǎo)體內(nèi)的勢能大于在金屬片中的勢能，在外電場作用下當(dāng)電子通過結(jié)點(diǎn)d時，就要從金屬片Ⅲ中吸取一部分熱量轉(zhuǎn)換成自身的勢能，才能進(jìn)人N型半導(dǎo)體內(nèi)。這樣結(jié)點(diǎn)d處就冷卻下來。當(dāng)電子運(yùn)動到達(dá)結(jié)點(diǎn)c時，電子將自身多余的一部分勢能傳給結(jié)點(diǎn)c而進(jìn)入金屬片Ⅱ，因此結(jié)點(diǎn)c處就熱起

來，這就是電偶對制冷與發(fā)熱的基本原因。

如果將電源極性互換，則電偶對的制冷端與發(fā)熱端也隨之互換。

當(dāng)電偶對通以直流電I時，因珀爾貼效應(yīng)產(chǎn)生的吸熱量與電流I成正比。