为什么半导体的热电效应比金属好

热电制冷又称作温差电制冷，或半导体制冷，它是利用热电效应（帕尔帖效应）的一种制冷方法。

1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝，在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上，通电后，发现一个接头变热，另一个接头变冷。这说明两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时，两个接头处分别发生了吸放热现象。这就是热电制冷的依据。

半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器。

1示出N型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个回路，铜板和铜导线只起导电的作用。此时，一个接点变热，一个接点变冷。如果电流方向反向，那么结点处的冷热作用互易。

热电制冷器的产冷量一般很小，所以不宜大规模和大制冷量使用。但由于它的灵活性强，简单方便冷热切换容易，非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。

热电制冷的理论基础是固体的热电效应，在无外磁场存在时，它包括五个效应，导热、焦耳热损失、西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖(Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效应。

一般的冷气与冰箱运用氟氯化物当冷媒，造成臭氧层的被破坏.无冷媒冰箱(冷气)因而是环境保护的重要因素.利用半导体之热电效应，可制造一个无冷媒的冰箱。

这种发电方法是将热能直接转变成电能，其转变效率受热力学第二定律即柯诺特效率(Carnotefficiency)的限制.早在1822年西伯即已发现，因而热电效应又叫西伯效应(Seebeckeffect)。

它不但与两结温度有关，且与所用导体的性质有关.这种发电法的优点是没有转动的机械部分，不会有磨损现象，故可长久使用，但欲达高效率需要温度很高的热源，有时利用数层热电物质之层叠(cascade或staging)以达高效率的效果.更多资料可以进入http://ic.big-bit.com/ 查看

热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化．若电子和空穴的浓度分别为n、p,迁移率分别为μn、μp,则半导体的电导为：σ=q（nμn+pμp） 因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数,所以电导是温度的函数,因此可由测量电导而推算出温度的高低,并能做出电阻-温度特性曲线．这就是半导体热敏电阻的工作原理． 两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势.热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端）,另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势.热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题：1：热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差,而不是热电偶冷端与工作端,两端温度差的函数； 2 ：热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关； 3：当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数.将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应.热电偶就是利用这一效应来工作的. 热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端）,另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势. 热电偶产生热电势的条件：一是要有接触电位差,就是“席伯尔帖”接触电位（可以查表）要高,不能同一种材质的两条金属接在一起,这种不叫偶,比如铜/铝接触电位就比铜/铁接触电位高；二是要有温度差,温差越高热电势越大.

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