制冷片的原理

制冷片原理圖

原理圖解釋

    ●1834年法國人帕(pa)爾帖(tie)發現(xian)當(dang)電(dian)流流經兩個不同(tong)導體形成(cheng)的接觸點時，電(dian)子能級(ji)會發生跳(tiao)躍，這種現(xian)象(xiang)被叫(jiao)做(zuo)帕(pa)爾帖(tie)效(xiao)(xiao)應(ying)。帕(pa)爾帖(tie)效(xiao)(xiao)應(ying)是半(ban)導體制冷片的理論原型。

    ●當電子(zi)從低(di)能(neng)量(liang)的(de)P型(xing)材料流(liu)向高(gao)能(neng)量(liang)的(de)N型(xing)材料時(shi)(shi)，電子(zi)會從低(di)能(neng)級向高(gao)能(neng)級跳(tiao)躍(yue)，這時(shi)(shi)表(biao)現為電子(zi)需(xu)要吸熱，從而(er)在(zai)這個節(jie)點處形成冷(leng)面(mian)（制冷(leng)片(pian)的(de)冷(leng)面(mian)）；

    ●相反當電(dian)(dian)子從高能量(liang)的N型材料(liao)流向(xiang)低(di)能量(liang)的P型材料(liao)時，電(dian)(dian)子會從高能級向(xiang)低(di)能級跳躍，這時表現為電(dian)(dian)子需要放熱，從而在這個節(jie)點處形成熱面(mian)（制(zhi)冷片的熱面(mian)）；

    ●事實上，大(da)部(bu)分不(bu)同(tong)金屬形成的(de)(de)(de)(de)閉環都具有這個現象(xiang)；目(mu)前(qian)商業(ye)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)碲化(hua)(hua)(hua)鉍(bi)基(ji)熱電材料的(de)(de)(de)(de)帕爾帖效(xiao)應更(geng)明顯，即電子能級跳躍(yue)的(de)(de)(de)(de)更(geng)高，相應的(de)(de)(de)(de)制(zhi)冷(leng)效(xiao)率(lv)更(geng)高。目(mu)前(qian)，在全世(shi)界范圍內，普遍商業(ye)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)半導體制(zhi)冷(leng)片還是(shi)碲化(hua)(hua)(hua)鉍(bi)基(ji)為主（以(yi)碲化(hua)(hua)(hua)鉍(bi)為基(ji)材，做(zuo)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)摻雜形成P級和N級）；

    ●如原理(li)圖(tu)所(suo)示，制冷(leng)片是由PN型熱電(dian)材料(liao)組成(cheng)的電(dian)路（一般為串(chuan)聯電(dian)路）。

    ●半導體制冷(leng)片是一種沒(mei)有運動部件(jian)的(de)器(qi)(qi)件(jian)，但因為(wei)所使用的(de)材料的(de)熱膨脹系數不同，所以在(zai)溫度(du)變化(hua)時，器(qi)(qi)件(jian)會(hui)產生內(nei)應力(li)；特(te)別是在(zai)溫度(du)變化(hua)速率（如需要冷(leng)熱循(xun)環）很大時，產生的(de)內(nei)應力(li)會(hui)很大，這(zhe)時就(jiu)需要選擇(ze)高可靠性(xing)器(qi)(qi)件(jian)。