一百多年以前，珀尔帖就发现了两种不同导体联成的闭合环路，当在此环路中接入一直流电源时，一个焊接点的温度降低成为吸热端，另一个焊接点的温度升高成为放热端，如图10.1.3所示，我们把这种现象叫做热电制冷(致冷)和制热(致热)，或称珀尔帖效应。半导体制冷器就是根据这一原理制成的。由于金属的珀尔帖效应很弱，即各接点处吸热和放热的作用十分微弱，因而在制冷和制热上没有什么实用价值。真正被得到应用还是在半导体技术得到发展以后，这是因为半导体材料的珀尔帖效应显著。
半导体制冷原理如图10.1.4所示。当一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成电偶时，若此电路接上直流电源，电流通过电偶时，就会发生图10.1.4所示的能量转移。电偶的一个接头(即热端)放出热量，另一个接头(即冷端)吸收热量。若电源极性接反，则冷热端就能互相变换，原来的冷端变为热端，原来的热端变为冷端。
每个半导体电偶所产生的电一热效应较小，所以实用上都是将数十个这样的电偶串联而成，将冷端和热端分别排在一起，组成电堆。半导体制冷的电冰箱就是把串联后半导体冷端紧贴在吸热器(蒸发器)平面上，置于箱体内制冷，热端装在箱体外背面用空气或冷却水冷却。如图10.1.5所示。
目前，半导体制冷技术在工业生产、医疗及国防等方面已得到应用。它的优点是:无噪音，设备体积小，操作方便，不需要大量的运行管理人员，便于温度自动控制。缺点是:造价成本高，制冷效率低。
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