制冷片的原理

制冷片原理圖

原理圖解釋

    ●1834年(nian)法國人帕爾(er)帖(tie)發現當(dang)電(dian)流流經兩個不(bu)同(tong)導(dao)體形成的(de)接觸點時，電(dian)子能級會發生跳躍，這(zhe)種現象被叫做帕爾(er)帖(tie)效(xiao)(xiao)應(ying)。帕爾(er)帖(tie)效(xiao)(xiao)應(ying)是半(ban)導(dao)體制冷片的(de)理論原型。

    ●當(dang)電子(zi)從低(di)能量的P型材(cai)料流向(xiang)高能量的N型材(cai)料時，電子(zi)會從低(di)能級向(xiang)高能級跳躍，這(zhe)時表(biao)現為電子(zi)需要(yao)吸(xi)熱，從而在這(zhe)個節點(dian)處(chu)形成冷面（制(zhi)冷片的冷面）；

    ●相(xiang)反(fan)當(dang)電(dian)子從(cong)高能量的N型材料(liao)流向低能量的P型材料(liao)時(shi)，電(dian)子會從(cong)高能級(ji)向低能級(ji)跳躍，這(zhe)時(shi)表現為電(dian)子需要放熱，從(cong)而在這(zhe)個(ge)節點處(chu)形成熱面（制冷(leng)片的熱面）；

    ●事實上(shang)，大部分不(bu)同金屬形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)閉環都(dou)具有這個現象；目(mu)前商業(ye)化(hua)的(de)(de)(de)(de)碲化(hua)鉍(bi)基(ji)熱電(dian)材料的(de)(de)(de)(de)帕爾帖(tie)效應更(geng)明(ming)顯，即(ji)電(dian)子能級(ji)跳躍的(de)(de)(de)(de)更(geng)高，相應的(de)(de)(de)(de)制冷(leng)效率更(geng)高。目(mu)前，在(zai)全世界范圍內，普遍商業(ye)化(hua)的(de)(de)(de)(de)半(ban)導體制冷(leng)片還是碲化(hua)鉍(bi)基(ji)為(wei)主（以碲化(hua)鉍(bi)為(wei)基(ji)材，做不(bu)同的(de)(de)(de)(de)摻(chan)雜(za)形成(cheng)P級(ji)和N級(ji)）；

    ●如原(yuan)理(li)圖所示，制冷片是由PN型熱電材料組(zu)成的(de)電路（一般為串聯電路）。

    ●半導體制冷(leng)片是一種沒(mei)有運動部件(jian)的(de)器(qi)件(jian)，但因為(wei)所(suo)使用的(de)材料的(de)熱膨脹系數不同，所(suo)以在溫度變化(hua)時(shi)，器(qi)件(jian)會產生內應(ying)力(li)；特(te)別是在溫度變化(hua)速(su)率（如需要冷(leng)熱循環）很(hen)大時(shi)，產生的(de)內應(ying)力(li)會很(hen)大，這(zhe)時(shi)就需要選擇高可靠性器(qi)件(jian)。