半導體制冷器

半導體制冷器(Thermoelectric cooler)是指利用半導體的熱電效應制取冷量的器件，又稱熱電製冷器。用導體連接兩塊不同的金屬，接通直流電，則一個接點處温度降低，另一個接點處温度升高 ^[1]  。

若將電源反接，則接點處的温度相反變化。這一現象稱為珀耳帖效應，又稱熱-電效應。純金屬的熱電效應很小，若用一個N型半導體和一個P型半導體代替金屬，效應就大得多。接通電源後，上接點附近產生電子空穴對，內能減小，温度降低，向外界吸熱，稱為冷端。另一端因電子空穴對複合，內能增加，温度升高，並向環境放熱，稱為熱端。一對半導體熱電元件所產生的温差和冷量都很小，實用的半導體制冷器是由很多對熱電元件經並聯、串聯組合而成，也稱熱電堆。單級熱電堆可得到大約60℃的温差，即冷端温度可達-10～-20℃。增加熱電堆級數即可使兩端的温差加大。但級數不宜過多，一般為2～3級 ^[1]  。

半導體制冷器具有無噪聲、無振動、不需製冷劑、體積小、重量輕等特點，且工作可靠，操作簡便，易於進行冷量調節。但它的製冷係數較小，電耗量相對較大，故它主要用於耗冷量小和佔地空間小的場合，如電子設備和無線電通信設備中某些元件的冷卻；有的也用於家用冰箱，但不經濟。半導體制冷器還可做成零點儀，用來保證熱電偶測温中的零點温度 ^[1]  。