半导体制冷片原理

半导体制冷片原理：

由直流电源提供电子流所需的能量，通上电源后，电子负极（-）出发，首先经过P型半导体，于此吸热量，到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个NP模块，就有热量由一边被送到另外一边造成温差而形成冷热端。

冷热端分别由两片陶瓷片所构成，冷端要接热源，也就是欲冷却之。在以往致冷器是运用在CPU的，是利用冷端面来冷却CPU，而热端面散出的热量则必需靠风扇来排出。制冷器也应用于做成车用冷/热保温箱，冷的方面可以冷饮机，热的方面可以保温热的东西。

半导体制冷片作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：

1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

2、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

3、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。

4、半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

5、半导体制冷片的反向使用就是温差发电，半导体制冷片一般适用于中低温区发电。

6、半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。

7、半导体制冷片的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

光的反射、透射和吸收

首先，光在界面的反射和折射是光与物质极化和电子相互作用的结果，才有介电常数和折射率这一说。然后，要分清界面透过率和整体透过率。界面透过率小，反射率就大。通过界面的光，吸收越大，整体透过率就越小。

金属无带隙，电子处于费米面，为自由电子，所以不存在电子跃迁吸收光这个说法。金属对于光的吸收来自于自由电子振动发热。物质对于光的反射和折射是与其电导率相关的，具体表现为复数的介电常数，所以除非是完全绝缘体，否则必然会出现复介电常数，具体可参考电动力学麦克斯韦方程组。金属无带隙，电导率大，最终导致界面反射大，界面透过小，参考光学。另一方面，频率越低，反射率越大。所以金属大多呈白色，最不济也是黄色。有些如紫铜等，那些是因为杂质和其中的金属氧化物造成的。透过金属表面的光，却因为电子的自由振荡全部转化为热，其穿透深度一般小于100纳米，所以整体透过率为零，金属完全不透光。

半导体不同，因为其带隙大，电导率小，无自由电子，所以其表面反射率小，表面透过率大。半导体对于光的吸收来自于电子跃迁，高频光能量大，更有利于电子跃迁，低频光无法激发电子跃迁，基本透过。所以透过其表面的光，高频的在内部被吸收，低频的透过。