Princípio da refrigeração de semicondutores

Se a fonte de alimentação estiver conectada inversamente, a temperatura no contato mudará no sentido inverso. Esse fenômeno é chamado de efeito Peltier, também conhecido como efeito termoelétrico. O efeito termoelétrico de metais puros é muito pequeno. Se o metal for substituído por um semicondutor tipo N e um semicondutor tipo P, o efeito será muito maior. Depois que a fonte de alimentação é ligada, pares de buracos de elétrons são gerados próximo ao contato superior, que reduzem a energia e a temperatura interna e absorvem o calor para o exterior, chamado de extremidade fria. A outra extremidade, devido à recombinação de pares de lacunas de elétrons, aumenta a energia interna, eleva a temperatura e libera calor para o ambiente, que é chamado de extremidade quente. A diferença de temperatura e a capacidade de resfriamento gerada por um par de elementos termoelétricos semicondutores são muito pequenas. Um refrigerador semicondutor prático é composto por muitos pares de elementos termoelétricos em paralelo e em série, também conhecido como termopilha. A termopilha de estágio único pode obter uma diferença de temperatura de cerca de 60 graus, ou seja, a temperatura final fria pode atingir - 10~- 20 graus. A diferença de temperatura em ambas as extremidades pode ser aumentada aumentando o número de estágios de termopilha. No entanto, o número de estágios não deve ser muito grande, geralmente 2-3.