半导体制冷片什么原理 半导体制冷板的工作原理

半导体制冷片的原理

半导体制冷片是一种用于制冷的电子元件，在空调、冰箱等家电设备中得到广泛应用。半导体制冷片的工作原理是基于Peltier效应的，Peltier效应是指在两个不同的材料交界处，如果有直流电流流过这个交界面，那么这个交界面就会产生温差。

Peltier效应

在半导体制冷片中，Peltier效应的原理是利用频繁的电子传导，来创造一个局部低温方式。当一定电流通过两个半导体材料时，两个材料分别成为p型半导体和n型半导体。电子从p型半导体的高浓度区域流向n型半导体的低浓度区域，由于它通过p型半导体的是自由电子和n型半导体的是空穴，流经交界面时会释放出热能和冷能。因此p型半导体中的热量向n型半导体中转移，使p型半导体变得更加热源，天然形成热与电子流的反应，实现了一个不含制冷剂的热交换方式。

热力学实现

根据热力学定律，标准工作条件下，Peltier效应时一定的，而与制冷片的厚度和面积，以及冷却及加热的热工质流的速度有关。这个过程本质上是制冷片中的热交换过程，工作涉及到制冷和加热两个过程。制冷工作时，制冷片的热量从冷却器中吸收，同时，加热工作则是制冷片被用于蓄热器的加热。整个过程本质上是一个逆过程，将热效率提高。

半导体材料选择

半导体制冷片的性能取决于它所使用的半导体材料。我们历经了十多年的时间对半导体材料进行了深入的研究，已经发现了一些最佳的材料，如Bi_2Te_3和Na_xCoO_2。半导体材料的质量越高，性能就越好。定制优秀质量的半导体材料对半导体制冷片的制作至关重要。