热电制冷的基本原理2

　　由于电子和空穴的移动均使金属片升温，形成热端；使金属片降温，形成冷端，所以热电对在冷端吸收周围介质的热量，达到制冷的目的。

　　在生物冷库实验得出，P型半导体的绝对塞贝克系数n，与N型半导体的绝对塞贝克系数a。有相反的符号，因此用这两种材料制造的热电对，其材料对的塞贝克系数有较大的数值。

　　用两种材料制造的电对臂均为等截面臂，其截面积和臂长分别表示。热源温瘦和冷源温度分别表示。再假定，除了热源、冷源与热电对臂之间有热交换外，热电对的两臂与周围介质间无热交换。则冷端制冷量应等于珀尔帖效应在冷端产生的冷量，减去通过电偶臂传入冷端的热量。计算因珀尔帖效应在冷端产生的冷量时，其珀尔牯系数不是按冷端处半导体的性质计算求得，而是按整条臂的平均的半导体性质计算确定的，因为半导体的性质与温度有关，半导体冷端的性质与其平均的半导体性质有所不同。

　　单位时间通过电对两条臂传入冷端的热量。该热量可通过分析的含有均匀内热源的等截面棒内温度场而含有均匀内热源的等截面棒定。棒内的均匀内热源系电流流过时产生的焦耳热。

　　它在数值上等于因珀尔帖效应产生的冷量，减去二分之一的焦耳热，再减去电对内部不产生焦耳热时因两端温差所产生的导热率。热电对的制冷系数e，反映了热电对制冷时的能效，它等于制冷量与输入的电功率彬之比值。