制冷片的原理

制冷片原理圖

原理圖解釋

    ●1834年(nian)法國(guo)人(ren)帕爾(er)帖發(fa)現當電流流經兩個不同導體形成的接觸點時，電子能級會發(fa)生跳躍，這種現象被叫做(zuo)帕爾(er)帖效應(ying)。帕爾(er)帖效應(ying)是半(ban)導體制冷(leng)片的理論原(yuan)型。

    ●當(dang)電子從(cong)低(di)能(neng)(neng)量(liang)的P型(xing)材(cai)料流向(xiang)高(gao)能(neng)(neng)量(liang)的N型(xing)材(cai)料時，電子會從(cong)低(di)能(neng)(neng)級(ji)向(xiang)高(gao)能(neng)(neng)級(ji)跳躍，這時表現為電子需要吸(xi)熱，從(cong)而在這個節(jie)點處形(xing)成(cheng)冷(leng)面(mian)（制(zhi)冷(leng)片(pian)的冷(leng)面(mian)）；

    ●相(xiang)反當電子(zi)(zi)從(cong)高(gao)能量(liang)的N型材料(liao)(liao)流向低能量(liang)的P型材料(liao)(liao)時(shi)，電子(zi)(zi)會從(cong)高(gao)能級(ji)向低能級(ji)跳躍，這時(shi)表(biao)現為電子(zi)(zi)需要放熱，從(cong)而在(zai)這個(ge)節點(dian)處形成熱面（制冷片的熱面）；

    ●事實上，大部分不同金(jin)屬(shu)形成(cheng)(cheng)的(de)閉(bi)環都具有這個現(xian)象；目前(qian)商業(ye)化(hua)的(de)碲(di)化(hua)鉍基熱電(dian)(dian)材料的(de)帕(pa)爾(er)帖效(xiao)應(ying)更(geng)明顯，即電(dian)(dian)子能級跳(tiao)躍(yue)的(de)更(geng)高，相應(ying)的(de)制冷效(xiao)率更(geng)高。目前(qian)，在全世界范圍內，普遍商業(ye)化(hua)的(de)半導(dao)體制冷片還是碲(di)化(hua)鉍基為主（以碲(di)化(hua)鉍為基材，做不同的(de)摻(chan)雜形成(cheng)(cheng)P級和N級）；

    ●如原理圖所示，制冷片是(shi)由(you)PN型熱(re)電材(cai)料組(zu)成的(de)電路（一般(ban)為(wei)串聯電路）。

    ●半(ban)導體制冷片是一種沒有運動部(bu)件的器(qi)件，但因為(wei)所使用的材(cai)料(liao)的熱膨脹系數(shu)不同，所以在溫度變化時，器(qi)件會產生內應力；特別是在溫度變化速率（如需要冷熱循(xun)環）很大(da)時，產生的內應力會很大(da)，這時就需要選(xuan)擇高可靠性(xing)器(qi)件。