熱電制冷器的基本元件是電偶，如圖5—2歷示。由于半導(dǎo)體材料本身的物理特性使得它產(chǎn)生的殆爾帖效應(yīng)比其它導(dǎo)體材料要顯著很多，所以，熱電制冷器的基本元件都用半導(dǎo)體材料制成，故又稱半導(dǎo)體制冷器。


圖5—2中的電偶是由一個(gè)P型和一個(gè)N型半導(dǎo)體組成的回路。當(dāng)通以直流電流J時(shí)，P型半導(dǎo)體內(nèi)的載流子(空穴)和N型半導(dǎo)體內(nèi)的裁流子(電子)在外電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。金屬片和N型半導(dǎo)體的電子運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相反，而P型半導(dǎo)體中的空穴運(yùn)動(dòng)方向與電流同向。由于電子在金屬中的能量級(jí)低于它在N型半導(dǎo)體中的能量級(jí)，所以，當(dāng)它從金屬片中流入N型半導(dǎo)體中時(shí)，需要吸收熱量；P型半導(dǎo)體中的空穴與電子反向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)在結(jié)點(diǎn)2處與電子相遇時(shí)，導(dǎo)致內(nèi)能增加，g在結(jié)點(diǎn)3處，空穴與電子分離，產(chǎn)生電子—空穴對(duì)，導(dǎo)致吸熱。這樣1、2結(jié)點(diǎn)放熱，3、4結(jié)點(diǎn)吸熱。
顯然，通過(guò)改變電流方向可實(shí)現(xiàn)從制冷變?yōu)榧訜岬哪康拇?lián)型多級(jí)熱電堆的特點(diǎn)是各級(jí)的工作電流相同，組與組之間需要一層電絕緣的導(dǎo)熱層隔開(kāi)，上一級(jí)熱電堆和下一組熱電堆之間的電連接按要求在同溫層下連接，即要求導(dǎo)熱層的導(dǎo)熱系數(shù)越大越好，以便使溫差損失減少。一般是下面一級(jí)冷場(chǎng)的一對(duì)電偶斷開(kāi)，被斷開(kāi)的N型元件冷端和上面一級(jí)N型元件熱端引出線連接，被斷開(kāi)的P型元件冷場(chǎng)和上面一組P型元件熱端引出線連接。并聯(lián)型多級(jí)熱電堆的特點(diǎn)是工作電流較大，由于級(jí)問(wèn)無(wú)導(dǎo)熱，級(jí)與級(jí)之間無(wú)帶電絕緣的導(dǎo)熱層隔開(kāi)。當(dāng)要求的溫差和負(fù)荷與串聯(lián)型熱電堆相同時(shí)，并聯(lián)型比串聯(lián)型耗電要小，但線路設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。http://m.zhdtlyjq.com