用导体连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高。若将电源反接，则接点处的温度相反变化。这一现象称为珀耳帖效应，又称热-电效应。纯金属的热-电效应很小，若用一个n型半导体和一个p型半导体代替金属，效应就大得多。接通电源后，上接点附近产生电子-空穴对,内能减小,温度降低,向外界吸热,称为冷端。另一端因电子-空穴对复合，内能增加，温度升高，并向环境放热，称为热端。一对半导体热电元件所产生的温差和冷量都很小，实用的半导体制冷器是由很多对热电元件经并联、串联组合而成，也称热电堆。单级热电堆可得到大约60℃的温差，即冷端温度可达-10～-20℃。增加热电堆级数即可使两端的温差加大。但级数不宜过多，一般为2～3级。
半导体制冷的热面温度不应超过60℃，否则就有损坏的可能。若在额定的工作电压（12v）下，一般的散热风扇根本无法为制冷片提供足够的散热能力，容易造成制冷片过热损坏。同时千万不要在无散热器的情况下为致冷器长时间通电，否则会造成致冷器内部过热而烧毁。半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。要是这样的话安全问题有待考虑！其次散热片由于间距太小，很容易被灰尘堵住，而且清洗不了，这样就很容易因为温度过高而烧毁，从而影响整车的安全。
风扇以及散热片的作用主要是为制冷片的热端散热。通常半导体制冷片冷热端的温差可以达到40～65度之间，如果通过主动散热的方式来降低热端温度，那冷端温度也会相应的下降，从而达到更低的温度。当一块n型半导体材料和一块p型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由n型元件流向p型元件的接头吸收热量，成为冷端;由p型元件流向n型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料n、p的元件对数来决定，以下三点是热电制冷的温差电效应。

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