制冷片的原理

制冷片原理圖

原理圖解釋

    ●1834年(nian)法國人帕(pa)爾(er)(er)帖(tie)發(fa)現當電流(liu)流(liu)經兩個不同導體形成(cheng)的接觸點時，電子(zi)能級會(hui)發(fa)生跳(tiao)躍，這(zhe)種(zhong)現象被叫(jiao)做帕(pa)爾(er)(er)帖(tie)效應(ying)。帕(pa)爾(er)(er)帖(tie)效應(ying)是半(ban)導體制冷片的理(li)論原型(xing)。

    ●當電(dian)子從(cong)低(di)(di)能量的(de)(de)P型(xing)材(cai)料流向高(gao)能量的(de)(de)N型(xing)材(cai)料時，電(dian)子會從(cong)低(di)(di)能級(ji)(ji)向高(gao)能級(ji)(ji)跳躍，這時表現為電(dian)子需(xu)要吸熱，從(cong)而在這個節點處形成冷(leng)面（制冷(leng)片(pian)的(de)(de)冷(leng)面）；

    ●相(xiang)反當(dang)電子(zi)從(cong)高能(neng)量的(de)N型材(cai)料(liao)流向低能(neng)量的(de)P型材(cai)料(liao)時，電子(zi)會(hui)從(cong)高能(neng)級向低能(neng)級跳躍(yue)，這時表(biao)現為電子(zi)需(xu)要放熱，從(cong)而在這個節點處(chu)形成(cheng)熱面（制(zhi)冷片的(de)熱面）；

    ●事實上，大(da)部分(fen)不同金屬(shu)形(xing)成的閉環都具有這(zhe)個現象；目前商業(ye)(ye)化(hua)(hua)的碲化(hua)(hua)鉍基(ji)熱(re)電材料的帕(pa)爾帖效應更明顯(xian)，即電子能級(ji)跳躍的更高(gao)，相應的制冷效率更高(gao)。目前，在全世界范(fan)圍(wei)內，普遍商業(ye)(ye)化(hua)(hua)的半(ban)導體制冷片還是碲化(hua)(hua)鉍基(ji)為主（以碲化(hua)(hua)鉍為基(ji)材，做不同的摻雜(za)形(xing)成P級(ji)和N級(ji)）；

    ●如原理圖所(suo)示，制冷片是(shi)由(you)PN型(xing)熱(re)電(dian)材料組成的(de)電(dian)路（一般為串聯電(dian)路）。

    ●半導體制冷片(pian)是一種(zhong)沒有運動(dong)部(bu)件的(de)器(qi)件，但因為所使(shi)用的(de)材(cai)料的(de)熱(re)膨脹系數(shu)不同(tong)，所以在(zai)溫度(du)(du)變化(hua)時(shi)，器(qi)件會產(chan)生(sheng)內應力；特別(bie)是在(zai)溫度(du)(du)變化(hua)速(su)率（如需要(yao)(yao)冷熱(re)循(xun)環）很(hen)大(da)時(shi)，產(chan)生(sheng)的(de)內應力會很(hen)大(da)，這(zhe)時(shi)就(jiu)需要(yao)(yao)選擇高可靠性器(qi)件。