半导体致冷片（制冷片）原理是什么？

在原理上，半导体的制冷片只能算是一个热传递的工具，虽然制冷片会主动为芯片散热，但依然要将热端的高于芯片的发热量散发掉。在制冷片工作期间，只要冷热端出现温差，热量便不断地通过晶格的传递，将热量移动到热端并通过散热设备散发出去。因此，制冷片对于芯片来说是主动制冷的装置，而对于整个系统来说，只能算是主动的导热装置，因此，采用半导体制冷装置的ZENO96智冷版，依然要采取主动散热的方式对制冷片的热端进行降温。 风扇以及散热片的作用主要是为制冷片的热端散热，通常热端的温度在没有散热装置的时候会达到100度左右，极易超过制冷片的承受极限，而且半导体制冷效率的关键就是要尽快降低热端温度以增大两端温差，提高制冷效果，因此在热端采用大型的散热片以及主动的散热风扇将有助于散热系统的优良工作。在正常使用情况下，冷热端的温差将保持在40～65度之间。 当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定，以下三点是热电制冷的温差电效应。

1、塞贝克效应

（SEEBECKEFFECT） 一八二二年德国人塞贝克发现当两种不同的导体相连接时，如两个连接点保持不同的温差，则在导体中产生一个温差电动势：ES=S.△T 式中：ES为温差电动势 S为温差电动势率（塞贝克系数） △T为接点之间的温差

2、珀尔帖效应

（PELTIEREFFECT） 一八三四年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的效应，即当电流流经两个不同导体形成的接点时，接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热大小由电流的大小来决定。 Qл=л.Iл=aTc 式中：Qπ为放热或吸热功率 π为比例系数，称为珀尔帖系数 I为工作电流 a为温差电动势率 Tc为冷接点温度

3、汤姆逊效应

（THOMSONEFFECT） 当电流流经存在温度梯度的导体时，除了由导体电阻产生的焦耳热之外，导体还要放出或吸收热量，在温差为△T的导体两点之间，其放热量或吸热量为： Qτ=τ.I.△T Qτ为放热或吸热功率 τ为汤姆逊系数 I为工作电流 △T为温度梯度 以上的理论直到本世纪五十年代，苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究，于一九五四年发表了研究成果，表明碲化铋化合物固溶体有良好的制冷效果，这是最早的也是最重要的热电半导体材料，至今还是温差制冷中半导体材料的一种主要成份。 约飞的理论得到实践应用后，有众多的学者进行研究到六十年代半导体制冷材料的优值系数，才达到相当水平，得到大规模的应用，也就是我们现在的半导体制冷片件。 中国在半导体制冷技术开始于50年代末60年代初，当时在国际上也是比较早的研究单位之一，60年代中期，半导体材料的性能达到了国际水平，60年代末至80年代初是我国半导体制冷片技术发展的一个台阶。在此期间，一方面半导体制冷材料的优值系数提高，另一方面拓宽其应用领域。中国科学院半导体研究所投入了大量的人力和物力，获得了半导体制冷片，因而才有了现在的半导体制冷片的生产及其两次产品的开发和应用。

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半导体的制冷和制热，都是应用温差电效应的结果。当有电流通过半导体制冷片时，就会在一端发热、另一端降温——产生温差，即一端制热、另一端制冷。冰箱和空调都是利用这种效应。

因为在通过半导体制冷片的电流等条件一定时，在一端发热、另一端降温所造成的温度差是一定的，所以当降低热端温度时，相应地冷端的温度也将要降低，从而能够达到更好的在冷端制冷。

相反，若在半导体制冷片的两端人为地造成温度差，就会在两端之间产生电压和电流——温差生电。两端的温差越大，产生的电压和电流也就越大。

总之，这里关键的问题是温度差，而不是一端温度本身的高低。

其实无论降温和升温都是在发生能量作用，暗能量使物质保持不低于绝对0度的同时也物质温度降下来，原因是因为空间的各种电磁波使物质原子升温，但是这种力无法在原子中存留，是因为在与物质转化弦时只能在原子膜上增加电子层使物质质量体积增大，但是这种力无法与原子各种弦纠缠，使的暗能量会将温度弦排斥开，再度转化成辐射出去，因为电磁辐射会在原子表面停下来，而所有电磁波不与暗能量作用是因为暗能量和电磁波一样是开弦汤三维状态，而暗能量是光速宇宙澎胀开的，使电磁波不与之作用，而暗能量会使停止的电磁波力弦排斥开，使电磁波以光速在原子表面离开，如果没有暗能量催化，电磁波会停留在原子表面，产生冷凝聚态。所以这个原因使物质降温。而半导体通电降温原理，使用的是电磁力降温，原理是这一侧电磁力与另一侧电磁力产生纠缠反应，而这个纠缠反应产生电子，使得降温一侧的热辐射力被转化成电子，而产生的电子在另一侧升温的原子上电子碰撞，使半导体一侧降温。也就是说降温的一侧热力被转化电子消失了。而液态氮低温使物质降温原理，氮原子在地球上是以空气存在，是低温或压缩使氮原子为低温液态，而这个过程须要能量与物质作用，跟半导体材料相似，而液态氮能使其他物质降温原因是它会吸引其他物质辐射，只要物质有接触液态氮，氮原子会使物体最外辐射电层慢慢转化吸引到氮原子电子层，因为这有关一个新理论，所有正弦力的正能量都具有凝聚力同时，原子在绝对0对以上，都是原子外来能量造成的，而物质间对于这种能量是会相互转化，特别是两种相同物质或不同原子物质温度不同时，相遇时两原子的电磁热力造成相互转化，因为原子热辐射电磁层会被另一个低温原子冷凝聚力转化，这便是有关一个冷凝聚能物理学。目前冷凝聚态物理解释认为，物质无法收缩成冷聚变受到暗能量原子振荡作用，因为原子是无数电子磁单极粒子凝聚态，而组合成原子是圆球形8形磁极原子，而暗能量会受到8形力状态的空间降维，使原子各弦力与暗力弦暗能量产生能量作用，而这个作用是唯一种将暗能量转化成能量方法。使物质无法低于绝对0度。但是温度是会相互影响相互平恒一个关系，所以降温增温都是冷凝聚热扩散相互转化一个结果，说白了冷凝聚会接受能量吸引，降温是冷凝聚将热扩散吸引了。

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