佩尔捷（帕尔贴）效应和温差制冷半导体

佩尔捷效应和温差制冷半导体

佩尔捷效应/帕尔贴效应是指当两种不同的半导体或者半导体与金属相接触并接通电流时，接触面处除产生焦耳热以外,还要吸热或放热，称为佩尔捷效应,而且这个效应是可逆的。与两个不同金属接触相比，半导体之间相接触产生的效应要大得多。通过佩尔捷效应，使得一个接头不断吸热而产生低温，可制造温差发电器和制冷器。为了提高效率，必须选择泽贝克系数大的半导体材料，还必须选择热导率和电阻率小的材料。因此，一般常用Bi2Te3、Sb2Te3、Bi2Sb3等Ⅴ～Ⅵ族化合物半导体作温差制冷材料。

半导体制冷原理是通过半导体材料的温差效应，使直流电通过由两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶对的两端将吸收或放出热量。半导体制冷片，Thermoelectric Cooling Modules，又称 TEC、热电制冷器件、半导体热电制冷组件、半导体热电制冷芯片，是一种利用半导体材料的佩尔捷效应（Peltier effect）实现制冷或加热的电子器件，由导热绝缘材质基板如覆铜陶瓷基板，以及半导体晶粒、导线、密封胶等组成。

半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。

半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子，有负温差电势。P型材料电子不足，有正温差电势；当电子从P型穿过结点至N型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高此时就需要进行降温处理。由于金属材料的帕尔帖效应比较微弱，而半导体材料则要强得多，因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。

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