把一个n型和p型半导体的粒子用金属连接片焊接而成一个电偶对。当直流电流从n极流向p极时，2.3端上产生吸热现象，此端称冷端而下面1.4端产生放热现象，此端称热端如果电流方向反过来，则冷热端相互转换。由于一个电偶产生热效应较小（一般约ikcal/h）所以实际上将几十。上百对电偶联成的热电堆。所以半导体的致冷即一端吸热一端放热，是由载流子（电子和空穴）流过结点，由势能的变化而引起的能量传递，这是半导体致冷的本质，即帕尔帖效应。
优点和特点半导体半导体制冷片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。
机柜内的热水箱是循环水箱，水箱之间以软管相连用于水循环，小水箱设进水管引进自来水，因此小水箱上共有三个水阀，分别用于控制水的循环及冷水的补充。冷媒箱到冷凝器、冷凝器到冷泵、冷泵到冷媒箱的连接构成了冷媒的循环，同样采用简单的软管连接。
每块半导体制冷块安装前均要检测是否能够制冷，需注意热端没有接散热片的情况下不能通电。半导体制冷块按 1、3、5、7、9 和 2、4、6、8、10 的规律分成两组，每组各由 1 台 12v／30a开关电源供电。先给开关电源接 1 只白炽灯作假负载，将输出电压调到 10v，然后才能串接30a直流电流表和制冷块。分组给制冷块通电，每组电流应该在 15a左右（每块制冷块在 10v电压下电流约为 3a）。

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