用導(dǎo)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(xiàn)象稱為珀耳帖效應(yīng),又稱熱-電效應(yīng)。純金屬的熱-電效應(yīng)很小,若用一個N型半導(dǎo)體和一個P型半導(dǎo)體代替金屬,效應(yīng)就大得多。接通電源后,上接點附近產(chǎn)生電子-空穴對,內(nèi)能減小,溫度降低,向外界吸熱,稱為冷端。另一端因電子-空穴對復(fù)合,內(nèi)能增加,溫度升高,并向環(huán)境放熱,稱為熱端。一對半導(dǎo)體熱電元件所產(chǎn)生的溫差和冷量都很小,實用的半導(dǎo)體制冷器是由很多對熱電元件經(jīng)并聯(lián)、串聯(lián)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(dá)-10~-20℃。增加熱電堆級數(shù)即可使兩端的溫差加大。但級數(shù)不宜過多,一般為2~3級。
