半導體製冷器
利用半導體的熱-電效應製取冷量的器件
半導體製冷器(Thermoelectric cooler)是指利用半導體的熱-電效應製取冷量的器件,又稱熱電製冷器。用導體連接兩塊不同的金屬,接通直流電,則一個接點處溫度降低,另一個接點處溫度升高。
若將電源反接,則接點處的溫度相反變化。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。接通電源后,上接點附近產生電子空穴對,內能減小,溫度降低,向外界吸熱,稱為冷端。另一端因電子空穴對複合,內能增加,溫度升高,並向環境放熱,稱為熱端。一對半導體熱電元件所產生的溫差和冷量都很小,實用的半導體製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℃的溫差,即冷端溫度可達-10~-20℃。增加熱電堆級數即可使兩端的溫差加大。但級數不宜過多,一般為2~3級。