半导体致冷原理简述
半导体致冷又称为温差电致冷或热电致冷。具有热电能量转换特性的材料，在通过直流电时有致冷功能，因此而得名热电致冷。总的热电效应由同时发生的五种不同的效应组成，它们是：赛贝克效应、珀尔帖效应、汤姆逊效应、焦耳效应和富里叶效应。
1、赛贝克效应
在两种不同导体构成的回路中，如果两个接头处的温度不同，回路中有电动势存在，这种电动势就称为赛贝克电动势或温差电动势（图一）。
图一 赛贝克效应示意图
图中△U是温差电动势，它的大小与两结点间的温差成正比，比例常数为赛贝克系数（也称为温差电动势率），其值为
αab = △U/△T
式中△T为两结点间的温差每种材料都有固定的赛贝克系数，若用αa和αb表示这两种材料的赛贝克系数，那么由这两种材料所制成的热电偶的赛贝克系数为：
αab =|αa－αb|
2、珀尔帖效应：
当直流电流通过由不同导体连接形成的回路时，在结点会产生吸热或放热的现象，这种现象被称为珀尔帖效应。
因为半导体的珀尔帖效应比金属更为强烈，所以用半导体制作的组件可以达到较好的致冷效果（图二）。
图二 半导体致冷示意图
N型元件的载流子是电子，P型元件的载流子是空穴。当温差电偶的N型元件接入直流电正极，P型元件接入负极时，N型元件中的电子在电场作用下向下移动，在下端与电源的正电荷聚合，聚合时放热， 同样P型元件中的空穴在电场作用下向下移动，在下端与电源的负电荷聚合，聚合时放热；同时，电子与空穴在上端分离，分离时吸收热量。当改变电流的方向时，吸热端会变为放热端，放热端会变为吸热端。
3、汤姆逊效应：
当电流通过有温度梯度的导体时，则在导体和周围环境之间进行能量交换（图三）。这种效应只涉及一种材料。
图三 汤姆逊效应示意图
4、焦耳效应：
单位时间内电流通过导体的产生的热量等于导体的电阻和电流的平方的乘积。
Q=R*I2
5、富里叶效应：
单位时间内经过均匀介质沿某一方向传导的热量与垂直这个方向的面积和该方向温度梯度的乘积成正比。
Q=S*△T