半导体制冷片的原理是什么？
发布时间：
2021-08-30
半导体制冷片，又称热电制冷板，是一种热泵。其优点是没有滑动部件，部分空间受到限制，可靠性要求高，没有制冷剂污染的情况下适用。利用半导体材料的Peltier效应，DC通过两种不同半导体材料连接的配偶时，配偶两端可以分别吸收热量和释放热量，达到冷却目的。产生负热阻的冷却技术，特征是无运动部件，可靠性高。
半导体制冷片，又称热电制冷板，是一种热泵。其优点是没有滑动部件，部分空间受到限制，可靠性要求高，没有制冷剂污染的情况下适用。利用半导体材料的Peltier效应，DC通过两种不同半导体材料连接的配偶时，配偶两端可以分别吸收热量和释放热量，达到冷却目的。产生负热阻的冷却技术，特征是无运动部件，可靠性高。
半导体制冷片是半导体组成的一种冷却装置，1960年左右才出现，但其理论基础Peltiereffect可追溯到19世纪。也就是说，冷藏器的发明很多N型半导体和P型半导体的粒子相互排列，NP用普通导体连接，形成完整的线路，通常是铜、铝或其他金属导体，然后要用两个陶瓷片像三明治饼干一样夹在一起。陶瓷片要绝缘，热传导好。
N型半导体
折叠p型半导体
P型半导体用“空穴”导电。在外部电场作用下，“孔”的流动方向与电子流动方向相反，“孔”从阳极流向阴极是P型半导体原理。
载流子现象
N型半导体的自由电子，P型半导体的“空穴”都参与传导，统称为“载流子”，它是半导体有的，掺杂杂质的结果。
半导体冷却
不仅是N型和P型半导体特性，还可以根据混合杂质改变半导体的温差电动势，通过电导率和导热系数使这个特殊半导体满足冷冻材料。目前国内常用的材料是以溴为气体的三元固溶体合金，其中P型为Bi2Te3-Sb2Te3，N型为Bi2Te3-Bi2Se3，采用垂直区域熔融法提取晶体材料。
半导体制冷片的原理是什么?
原则上半导体制冷片是传热工具。N型半导体材料和P型半导体材料连接的热电偶中，如果电流通过，两端之间会发生热移动，热量从一端转移到另一端，温差形成冷暖端。但是半导体本身有阻力，电流通过半导体时会产生热量，影响传热。
而且，半导体制冷片两个极板之间的热量也通过空气和半导体材料本身进行反向传热。当冷热端达到一定温差时，如果这两个传热量相等，就会达到平衡点，正向反向传热就会相互抵消。这时冷热团的温度不会一直变化。为了达到更低的温度，可以用发热等方法降低热团的温度来实现。
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