制冷片的原理

制冷片原理圖

原理圖解釋

    ●1834年法國人帕(pa)爾帖發現(xian)當電流(liu)流(liu)經兩(liang)個不同(tong)導(dao)體形成的(de)接觸點時，電子能級會(hui)發生跳躍(yue)，這種(zhong)現(xian)象被叫做(zuo)帕(pa)爾帖效(xiao)(xiao)應。帕(pa)爾帖效(xiao)(xiao)應是半(ban)導(dao)體制(zhi)冷片的(de)理(li)論原型。

    ●當電(dian)子從低能(neng)量的P型材料(liao)(liao)流向高能(neng)量的N型材料(liao)(liao)時，電(dian)子會從低能(neng)級向高能(neng)級跳躍，這(zhe)時表現為電(dian)子需要吸熱，從而在這(zhe)個(ge)節(jie)點(dian)處形成冷(leng)(leng)面（制冷(leng)(leng)片的冷(leng)(leng)面）；

    ●相反當電(dian)子從(cong)(cong)高能量的N型材料(liao)(liao)流(liu)向低能量的P型材料(liao)(liao)時，電(dian)子會從(cong)(cong)高能級(ji)向低能級(ji)跳躍，這時表現為電(dian)子需(xu)要放熱，從(cong)(cong)而在這個節點處形(xing)成(cheng)熱面（制冷片的熱面）；

    ●事實上，大(da)部分不同(tong)金屬形(xing)成的閉環都(dou)具(ju)有這個現象；目前商業化(hua)的碲(di)化(hua)鉍基(ji)熱電材料的帕爾帖效應更(geng)明顯，即電子能級(ji)跳(tiao)躍的更(geng)高(gao)，相應的制冷效率更(geng)高(gao)。目前，在全世界(jie)范圍內，普遍商業化(hua)的半(ban)導(dao)體制冷片還是碲(di)化(hua)鉍基(ji)為(wei)主（以(yi)碲(di)化(hua)鉍為(wei)基(ji)材，做(zuo)不同(tong)的摻雜形(xing)成P級(ji)和N級(ji)）；

    ●如原理(li)圖所(suo)示，制(zhi)冷片是由PN型熱電(dian)材料組成的(de)電(dian)路（一般為(wei)串(chuan)聯電(dian)路）。

    ●半導體制(zhi)冷片是(shi)一種沒有運動(dong)部件的(de)器件，但因為所使用的(de)材料的(de)熱(re)膨(peng)脹系(xi)數不同，所以在溫(wen)度變化時(shi)(shi)，器件會(hui)產(chan)生(sheng)內應(ying)力；特別(bie)是(shi)在溫(wen)度變化速(su)率（如需要冷熱(re)循環）很(hen)大時(shi)(shi)，產(chan)生(sheng)的(de)內應(ying)力會(hui)很(hen)大，這時(shi)(shi)就需要選擇(ze)高可靠(kao)性(xing)器件。