热电制冷器TEC的原理及应用详解
珀尔帖效应---TEC原理
珀尔帖效应---TEC原理珀尔帖效应-简介概要半导体致冷器1834年法国科学家珀尔贴发现了热电致冷和致热现象－即温差电效应。
由N、P型材料组成一对热电偶，当热电偶通入直流电流后，因直流电通入的方向不同，将在电偶结点处产生吸热和放热现象，称这种现象为珀尔帖效应。
对帕尔帖效应的物理解释是：电荷载体在导体中运动形成电流。
由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，便释放出多余的能量；相反，从低能级向高能级运动时，从外界吸收能量。
能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。
半导体致冷器, 也叫热电致冷器或温差致冷器。
就采用了珀尔帖效应。
珀尔帖效应-发现过程致冷器原理珀尔帖现象最早是在1821年，由一位德国科学家Thomas Seeback首先发现，不过他当时做了错误的推论，并没有领悟到背后真正的科学原理。
到了1834年，一位法国表匠，同时也是兼职研究这现象的物理学家珀尔帖，才发现背后真正的原因，珀尔帖发现这样一种现象：用两块不同的导体联接成电偶，并接上直流电源，当电偶上流过电流时，会发生能量转移现象，一个接头处放出热量变热，另一个接头处吸收热量变冷，这种现象称作珀尔帖效应。
这个现象直到近代随著半导体的发展才有了实际的应用，也就是[致冷器]的发明(注意，这种叫致冷器，还不叫半导体致冷器)。
珀尔帖效应-发现者帕尔帖帕尔帖效应是法国科学家珀尔帖于1834年发现的，所以，一提到帕尔帖的名字，人们很容易将他与帕尔帖效应联系起来，并误以为他是一个物理学家，实际上他至多算个业余的物理学家。
帕尔帖生于法国索姆，他本来是一个钟表匠，30岁那年放弃了这个职业，转而投身到实验与科学观测领域之中。
在他撰写的大量论文中，绝大部分都是关于自然现象的观测，譬如天电、龙卷风、天空蓝度测量与光偏振、球体水温、极地沸点等，也有少量博物学方面的论文。
1837年，俄国物理学家愣次（Lenz，1804～1865）发现，电流的方向决定了吸收还是产生热量，发热（制冷）量的多少与电流的大小成正比，比例系数称为“帕尔帖系数”。
tec控温不稳的原因_解释说明以及概述
tec控温不稳的原因解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在探讨TEC（Thermoelectric Cooler）控温不稳定的原因，并对其进行解释说明与概述。
TEC控温技术是一种利用热电效应实现温度调节的工艺，广泛应用于多个领域。
然而，在实际应用中，很多情况下会出现TEC控温不够稳定的问题，这严重影响了其性能和可靠性。
1.2 文章结构本文按照以下顺序进行阐述：首先介绍背景知识，包括温控技术概述、TEC温控系统原理以及TEC在各个应用场景中的使用情况；然后详细分析导致TEC控温不稳定的原因，包括环境因素影响、设备质量问题以及控制算法不合理等方面；接着对这些原因进行解释说明与分析，揭示环境因素对TEC温控的影响、设备质量问题对温控稳定性的影响以及控制算法在TEC温控中的重要性；最后进行总结并给出未来发展展望和建议。
1.3 目的本文的目的是通过对TEC控温不稳定原因进行深入研究分析，帮助读者更好地理解并认识TEC控温技术存在的问题和挑战。
同时，通过解释说明和分析，提供对不稳定原因的合理解决方案，以改善TEC控温系统的性能和稳定性，并为未来温控技术的发展提供指导和建议。
2. 背景知识：2.1 温控技术介绍:温控技术是一种通过调节和控制系统中的温度来实现稳定目标温度的技术。
它在许多领域都有广泛应用，例如电子设备、实验室仪器、医疗设备等。
在这些应用中，保持恒定的温度非常重要，因为温度的变化可能会对设备性能产生负面影响。
2.2 TEC温控系统原理:TEC（Thermo-Electric Cooler）即热电制冷器，是一种基于Peltier效应工作的器件。
当电流通过TEC时，存在一个热通道和一个冷通道，这两个通道之间形成了一个温度梯度。
通过反转电流方向，可以改变热通道和冷通道的位置，从而使得TEC可以在冷却或加热模式下工作。
TEC温控系统通常由一个TEC装置、传感器、控制器和功率供应组成。
传感器用于测量当前温度，并将信息传递给控制器。
热电制冷器TEC的原理及应用详解
1.4.3 汤姆逊效应：当电流在已经存在温差的导体中流动时，热量会被吸收或者 被放出。而电流方向和温差之间的相对关系决定了材料在这个过程中是吸收热量
还是放出热量。这一现象，我们称为汤姆逊效应。汤姆逊效应在理论研究中非常 有趣但是在实际的热电制冷器中却没有太大作用，所以我们一般忽略它。
2.0 热电技术的基本原理
Figure (2.2) 典型热电制冷器的结构示意图 2.2.1 热电制冷器中需要同时使用p型和n型碲化铋材料。使用这种排布方法可以保证，在电流沿着p型和n 型电偶臂在基片之间来回流动时，热流只是沿着一个方向运动。通过掺杂使n型材料中产生过量的电子（多 于组成完整晶格结构需要的电子数）而在p型材料中产生空穴（少于组成完整晶格结构需要的电子数）。这 些n型材料中的多余电子和p型材料的空穴就是热电材料中负责输运电能和热能的载流子。图 2.2 描述的是 一个典型的热电制冷器在加载电流之后，热量输送的过程。大多数热电制冷器是由相同数量的n型和p型电 偶臂所组成的，这里一个p型和一个n型电偶臂组成了一对温差电偶对。比如说，上图所示的模型里面有两 对p型和n型电偶臂，也就是说有两对温差电偶对。
1.4 塞贝克、珀尔帖、汤姆逊效应和其他一些现象共同组成了功能性热电制冷器的基础。下面我们简要介 绍一下这些热电效应。 1.4.1 塞贝克效应：为了说明塞贝克效应，让我们来看一下图 1.1 中热电偶闭合环路的简图。两种金属分别
TEC原理
关于半导体制冷器的原理与使用1、半导体制冷器的用途很多，可用于制作便携冷藏/保温箱、冷热饮水机等。
也用于电子器件的散热。
目前制冷器所采用的半导体材料最主要为碲化铋，加入不纯物经过特殊处理而成 N 型或 P 型半导体温差元件。
以市面常见的TEC1-12605为例，其额定电压为：12v，额定电流为5A，最大温差可达60摄氏度，外型尺寸为4 X 4 X 0.４Cm，重约25克。
它的工作特点是一面制冷而一面发热。
2、接通直流电源后，电子由负极(-)出发，首先经过 P 型半导体，在此吸收热量，到了 N 型半导体，又将热量放出，每经过一个NP 模组，就有热量由一边被送到另外一边，造成温差，从而形成冷热端。
3、下图是一个致冷器的典型结构，由许多 N 型和 P 型半极体之颗粒互相排列而成，而 N P 之间以一般的导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其他金属导体，最后用两片陶瓷片像汉堡包一样夹起来。
4、半导体致冷器作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：1 不需要任何致冷剂，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器件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。
5、半导体致冷器具有两种功能，既能致冷，又能加热，致冷效率一般不高，但致热效率很高，永远大于1。
因此使用一个器件就可以代替分立的加热系统和致冷系统。
6、半导体致冷器是电流换能型器件，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。
7 、半导体致冷器热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，致冷器就能达到最大温差。
8、半导体致冷器的反向使用就是温差发电，半导体致冷器一般适用于中低温区发电。
9、半导体致冷器的单个致冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成致冷系统的话，功率就可以做的很大，因此致冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。
热电制冷的原理及应用实例
热电制冷的原理及应用实例1. 热电制冷的原理热电制冷（thermoelectric cooling）是一种通过热电效应实现制冷的技术。
热电效应是指当两种不同材料的接触面存在温度差时，由于电子的迁移，会产生一个电势差。
热电制冷就是利用这种热电效应将热量从一个物体传递到另一个物体，从而实现冷却的过程。
热电制冷的原理可以通过以下几个步骤来解释：1.首先，热电制冷器由两种不同的材料（通常是P型和N型的半导体材料）组成。
这两种材料之间形成了一个所谓的热电偶。
2.当电流通过热电偶时，由于这两种材料之间的温度差异，电子会从高温一侧向低温一侧移动。
这导致了高温一侧电子的过量，产生了一个电势差，即热电效应。
3.然后，根据热电效应的原理，电势差会导致热量从高温一侧传递到低温一侧。
这个过程是通过电子的迁移和传导导热完成的。
4.最后，通过将低温一侧与外部环境接触，热能可以被散发出去，实现了制冷效果。
2. 热电制冷的应用实例热电制冷技术在很多领域都有广泛的应用。
下面介绍一些热电制冷的应用实例：2.1 电子设备冷却现代电子设备通常在工作时会产生大量的热量，为了保持设备的正常运行，需要对其进行冷却。
热电制冷技术可以在电子设备中使用，通过在集成电路上放置热电偶，将热量从电子设备传递到散热片，从而实现冷却效果。
这种方法具有体积小、无噪音、可靠性高等优点。
2.2 空调和制冷设备热电制冷技术可以用于小型的空调和制冷设备。
相比于传统的压缩机制冷技术，热电制冷技术更加简单、节能、无霜冻和无需维护。
因此，它被广泛应用于一些小型房间空调、车载冰箱、微型制冷箱等场景。
2.3 光学设备冷却在一些对温度要求非常高的光学设备中，如红外线探测器和激光器等，需要将设备冷却到极低的温度，以提高设备的性能和寿命。
热电制冷技术能够提供高精度的温度控制，并且可以应用于高温差环境下，因此被广泛用于光学设备的冷却领域。
2.4 汽车座椅冷却现代汽车座椅通常具有加热和通风的功能，为乘坐者提供舒适的体验。
热电制冷器的原理及应用技术
热电制冷器的原理及应用技术热电制冷器是一种利用热电效应实现制冷的设备，它基于热电效应的特性，将电能和热能互相转换，实现制冷效果。
热电制冷器的原理是基于热电效应的两个基本规律：塞贝克效应和庞雪尔效应。
塞贝克效应是指当两个不同金属连接处温差存在时，就会产生电势差。
当电流通过这个连接时，会有热量从冷端吸收，同时释放到热端，从而形成制冷效果。
庞雪尔效应是指当电流通过两个不同材料的交界面时，会产生温差。
利用这个原理，可以实现在电路中产生冷热两端的温差，从而实现制冷效果。
热电制冷器的应用技术主要包括热电材料的选择、电路设计和系统优化等方面。
首先，热电材料的选择对热电制冷器的性能至关重要。
常见的热电材料包括硒化铟、硒化铋、硒化锡等。
这些材料的热电性能直接影响着制冷器的效率和稳定性。
因此，在设计制冷器时，需要根据具体的需求选择合适的热电材料。
电路设计也是热电制冷器应用技术的重要方面。
电路设计的目标是实现最佳的热电转换效率和稳定性。
常见的电路设计包括串联电路和并联电路。
串联电路可以增加电压，提高制冷器的制冷效果，但同时也增加了电流的大小。
并联电路可以增加电流，提高制冷器的制冷效果，但同时也增加了电压的大小。
因此，在设计电路时，需要综合考虑制冷效果和功耗等因素，选择合适的电路方案。
系统的优化也是热电制冷器应用技术的重要内容。
系统的优化包括制冷器的结构设计、散热设计和控制系统设计等方面。
结构设计的目标是实现最佳的热传导和散热效果，以提高制冷器的效率和稳定性。
散热设计的目标是保证制冷器在长时间运行时不会过热，从而影响制冷效果。
控制系统设计的目标是实现对制冷器的精确控制，以满足不同的制冷需求。
热电制冷器的应用领域非常广泛。
首先，热电制冷器可以用于微型制冷设备，如微型冰箱、微型冷藏箱等。
由于热电制冷器具有体积小、结构简单、无噪音和无污染等优点，因此在微型制冷设备中有着广泛的应用前景。
其次，热电制冷器还可以用于航天器、卫星和太空探测器等高温环境下的制冷需求。
TEC技术介绍
来源：作者：发布者：发布日期：2008-08-29 热电制冷器的物理理论可以追溯到19世纪早期。
1821年由德国科学家托马斯·塞贝克发现在一个由两种不同金属导体构成的闭合回路中，当两个接头的温度不同时，回路中会有持续的电流流动。
1834年，一个法国制表师兼物理学家简·珀尔帖在研究塞贝克效应的过程中发现，这一现象具有一个相反的现象，也就是当闭合回路中有电流流动的时候，两个接头之一会吸热，而另一个会放热。
20年后，威廉姆·汤姆逊（即开尔文勋爵）为塞贝克效应和珀尔帖效应提出了一个系统的解释，并建立了两者的关系。
在很长时间里，温差电领域中只有用热电偶测量温度得到了广泛应用。
直到1960年前后前苏联科学家完善了以Bi2Te3为代表的化合物半导体材料的制备技术，才使得商业化的热电制冷器才有所发展。
半导体致冷器，是基于帕尔贴效应开发的固态加热、制冷器件。
目前应用于关键电子部件、光学系统、医疗仪器及其他装置中的精密温度控制。
来源：作者：发布者：发布日期：2008-08-29 在目前的热电制冷器件中最常用到的半导体热电材料是碲化铋。
碲化铋的最大热电优值系数所出现的温度在室温，适合于大多数热电制冷的应用条件。
工业上已经可以通过掺杂得到p型和n型碲化铋料锭。
热电材料的制备方法通常是区域熔化法或者粉末压制成型法。
由帕尔贴效应可知，通过在半导体致冷器的两端加载一个适当的直流电压，热量就会从元件的一端流到另一端。
此时，制冷器的一端温度就会降低，而另一端的温度就会同时上升。
值得注意的是，只要改变电流方向，就可以改变热流的方向，将热量输送到另一端。
所以，在一个热电制冷器上就可以同时实现制冷和加热两种功能。
因此，热电制冷器还可以用于精确的温度控制。
另外，热电制冷器还具有发电的功能。
在这个模式下，只要在制冷器上加载一个温差后，回路中便会产生电流。
从上面的半导体结果示意图中可以知道，电偶臂材料分别采用了p型和n型碲化铋。
mos控温tec电路
mos控温tec电路（原创版）目录1.MOS 控温 TEC 电路的概述2.MOS 控温 TEC 电路的工作原理3.MOS 控温 TEC 电路的优势与应用正文一、MOS 控温 TEC 电路的概述MOS 控温 TEC 电路，全称为 MOSFET 控制温度 TEC （Thermoelectric Cooler）电路，是一种通过 MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）来实现对 TEC 温度控制器的控制的技术。
TEC 温度控制器是一种半导体器件，具有将热能直接转换为电能的特性，通过控制电流流动方向和大小，可以实现对物体温度的精确控制。
二、MOS 控温 TEC 电路的工作原理MOS 控温 TEC 电路的工作原理主要基于焦耳热效应，即通过电流在TEC 器件中产生热量，从而改变物体的温度。
当电流流经 TEC 器件时，器件内部的热电偶材料会产生热量，使得接触物体的温度升高。
通过调节电流的大小和流动方向，可以实现对物体温度的精确控制。
MOSFET 在电路中起到开关的作用，通过控制 MOSFET 的开启与关闭，可以实现对 TEC 器件中电流的控制。
当 MOSFET 开启时，电流流经 TEC 器件，产生热量，使得物体温度升高；当 MOSFET 关闭时，电流中断，TEC 器件不再产生热量，物体温度得以维持或降低。
三、MOS 控温 TEC 电路的优势与应用MOS 控温 TEC 电路具有以下优势：1.控温精度高：通过调节电流大小和流动方向，可以实现对物体温度的精确控制，控温精度可达到±0.1℃。
2.响应速度快：MOSFET 的开关速度较快，因此 MOS 控温 TEC 电路能够迅速响应温度变化，实现快速升温和降温。
3.能耗低：TEC 器件将热能直接转换为电能，能量转换效率较高，因此 MOS 控温 TEC 电路具有较低的能耗。
4.结构简单：MOS 控温 TEC 电路结构简单，易于实现和维护。
MOS 控温 TEC 电路广泛应用于各种需要精确控温的场景，如制冷、制热、恒温控制等领域。
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热电制冷器的原理及应用技术1.0 热电制冷的介绍1.1 热电制冷器，也被称为珀尔帖制冷器，是一种以半导体材料为基础，可以用作小型热泵的电子元件。
通过在热电制冷器的两端加载一个较低的直流电压，热量就会从元件的一端流到另一端。
此时，制冷器的一端温度就会降低，而另一端的温度就会同时上升。
值得注意的是，只要改变电流方向，就可以改变热流的方向，将热量输送到另一端。
所以，在一个热电制冷器上就可以同时实现制冷和加热两种功能。
因此，热电制冷器还可以用于精确的温度控制。
1.1.1为了给新用户提供一个热电制冷器制冷量的大致概念，我们首先以一个典型的单级热电制冷器为例。
将这个单级热电制冷器放置在散热器上，使其保持在室温。
然后将其连接在一个适当的电池上或者直流电源上，制冷器的冷端温度会降低到大约-40 ℃。
此时，制冷器上将达到相对热平衡状态，而且制冷器两端将达到最大的温差(D T max)。
如果向冷端不断输入热量，冷端温度会逐渐增加，直到与热端温度相同。
这一时刻，制冷器会达到最大制冷量(Q max）。
1.2热电制冷器与传统的机械式制冷器都遵循相同的热力学法则，并且，尽管两者的组成形式有很大不同，但是其工作原理却是相同的。
在机械式制冷单元中，首先使用压缩机增加液体的压力，使制冷剂在体系中循环流动。
然后，制冷剂在冷冻区固化，在随后的升华过程中吸收热量使冷冻区温度降低。
而在冷冻区被吸收的热量被运输到压缩机，并通过制冷剂压缩这个过程将热量传递给环境。
相对的，在热电制冷系统中，掺杂的半导体材料就充当了液态制冷剂的作用，而冷凝器被散热器所取代，压缩机被直流电源所取代。
通过在热电制冷器上加载直流电源，使半导体中的电子发生运动。
在半导体材料的冷端，热量被电子运动所吸收，这些电子运动到材料的另外一端，即热端。
由于材料的热端连接在散热器上，热量也就从材料体内传到散热器上，然后再被输送到环境中。
1.3尽管商业化的热电制冷器在1960年前后才有所发展，但是热电制冷器的物理理论可以追溯到19世纪早期。
第一个与热电理论相关的重要发现是在1821年由德国科学家托马斯·塞贝克发现的。
他发现，在一个由两种不同金属导体构成的闭合回路中，当两个接头的温度不同时，回路中会有持续的电流流动。
然而，实际上塞贝克没有给出他这个发现的科学解释，并且，他错误的假设热流的流动与电流的流动能够产生相同的效果。
在1834年，一个法国制表师兼物理学家简·珀尔帖在研究塞贝克效应的过程中发现，这一现象具有一个相反的现象，也就是当闭合回路中有电流流动的时候，两个接头之一会吸热，而另一个会放热。
20年后，威廉姆·汤姆逊（即开尔文勋爵）为塞贝克效应和珀尔帖效应提出了一个系统的解释，并建立了两者的关系。
但是此时，对这些现象的研究仍然仅仅局限在实验室中，并没有发现任何实际应用的可能性。
在20世纪30年代，俄罗斯科学家们开始通过研究一些早期的热电效应，试图在一些偏远地区建立热电的发电站。
这些俄罗斯科学家对热电材料的兴趣最终扩展到了全世界，并且激发了热电制冷器在实际应用中的发展。
如今的热电制冷器，主要应用现代半导体技术，使用掺杂的半导体取代了早期实验中的两种不同的金属导体。
1.4 塞贝克、珀尔帖、汤姆逊效应和其他一些现象共同组成了功能性热电制冷器的基础。
下面我们简要介绍一下这些热电效应。
1.4.1塞贝克效应：为了说明塞贝克效应，让我们来看一下图1.1中热电偶闭合环路的简图。
两种金属分别标记为材料X和材料Y。
在典型的测量温度的应用中，热电偶A是作为参比温度而保持在一个相对较低的温度T c。
热电偶B端用来测量所需要的温度T h。
当B端被加热时，在T1和T2两端会出现电压。
这个电压V0，也被称为塞贝克电动势，可以表示为V0=a xy×(T h – T c)。
其中，V0是输出电压，单位是V；a xy代表两种材料的塞贝克系数之差，单位是V/K；T h和T c分别表示热电偶的热端和冷端温度，单位是K。
1.4.2 珀尔帖效应：如果将热电偶的闭合回路改成如图1.2所示，就可以获得一个完全相反的现象，我们称之为珀尔帖效应。
当在两个节点T1和T2输入一个电压V in，回路中会产生一个相应的电流I。
接头A处的热量会被吸收，从而产生一个微弱的制冷现象，而在另一个接头B处，随着热量流入，温度会升高。
鉴于这个效应是可逆的，所以如果将电流反向，热流的方向也随之反向。
珀尔帖效应的数学公式可以表示成：Q c或者Q h=p xy×I其中，p xy代表两种材料x和y的珀尔帖系数之差，单位是V；I是电流，单位是A；Q c和Q h分别代表制冷和加热的速率，单位是w。
随着电流的流动，导体中同时也会产生焦耳热，大小可以用I2R（R是电路中的电阻）表示。
这个焦耳热效应与珀尔帖效应相反，将导致制冷器制冷效果的降低。
1.4.3 汤姆逊效应：当电流在已经存在温差的导体中流动时，热量会被吸收或者被放出。
而电流方向和温差之间的相对关系决定了材料在这个过程中是吸收热量还是放出热量。
这一现象，我们称为汤姆逊效应。
汤姆逊效应在理论研究中非常有趣但是在实际的热电制冷器中却没有太大作用，所以我们一般忽略它。
2.0热电技术的基本原理2.1热电材料：在目前的热电制冷器件中最常用到的半导体热电材料是碲化铋。
目前工业上已经可以通过掺杂得到p型和n型碲化铋块体或者器件单体。
热电材料的制备方法通常是熔体定向晶化法或者粉末压制成型法。
每种制备方法都具有各自的优势，定向生长的方法更为普遍。
除了碲化铋之外，另外还有包括碲化铅，硅锗合金，铋锑合金等体系分别应用在不同的条件下。
图2.1是不同材料的热电优值系数随温度变化的曲线。
从图中，我们可以看出，碲化铋的最大热电优值系数所出现的温度在室温，适合于大多数热电制冷的应用条件。
Figure (2.1) 各种热电材料的热电优值系数与温度变化的曲线示意图2.1.1 碲化铋基热电材料：碲化铋晶体具有很多性能特点，使其成为很好的热电材料。
碲化铋晶体具有天然的各相异性。
这导致碲化铋在平行于c轴方向比垂直于c轴方向的电阻要大四倍。
同时，平行于c轴方向的热导比垂直于c轴方向要大2倍。
也就是说，电阻的各向异性现象比热导要明显，所以，最大的热电优值系数出现在平行于c轴的方向上。
由于这种各向异性，在热电单体组成热电制冷器的过程中，晶体生长方向要平行于每个单体的长度或者高度方向而垂直于陶瓷基底。
另外，碲化铋还有一个与晶体结构有关的有趣特征。
碲化铋晶体是由许多相似的六方层状结构组成的。
碲原子和铋原子层被共价键紧密的结合在一起，而碲原子[Te1]和碲原子[Te1]之间是由相对较弱的范德华键连接的。
因此，碲化铋的解理面是沿着[Te1] [Te1]原子层，这与云母的性质非常相似。
幸运的是，解理面一般是与c轴平行的，所以在热电制冷器中的材料是非常坚固的。
2.1.2通过定向生长得到的碲化铋材料通常是铸锭状态，需要通过切片得到不同厚度的晶圆。
表面进行适当处理以后，这些晶圆被进一步切割，以获得可以组装成热电制冷器的块体。
另外，碲化铋块体，也称为单体，也可以通过粉末压制成型技术制备。
2.2热电制冷器件：实际应用中的热电制冷器一般包括两个或多个半导体电偶臂。
使用导电和导热性都比较好的导流片串联成一个单体。
而一个热电制冷器一般是由一对或者多对这样的单体重复排列而成，从电流通路上看，呈串联方式；从热流通路上看，呈并联方式。
这些单体和导流片通常都被安装在两片陶瓷基板之间。
这些基板的作用是将所有的结构机械性的连接在一起，并且保持每个单体与其它结构和外界焊接面之间相互绝缘。
当安装好所有的部件之后，这些热电制冷器一般是2.5-50 mm的正方形表面，高度为2.5-5 mm的块体。
Figure (2.2) 典型热电制冷器的结构示意图2.2.1 热电制冷器中需要同时使用p型和n型碲化铋材料。
使用这种排布方法可以保证，在电流沿着p型和n 型电偶臂在基片之间来回流动时，热流只是沿着一个方向运动。
通过掺杂使n型材料中产生过量的电子（多于组成完整晶格结构需要的电子数）而在p型材料中产生空穴（少于组成完整晶格结构需要的电子数）。
这些n型材料中的多余电子和p型材料的空穴就是热电材料中负责输运电能和热能的载流子。
图2.2描述的是一个典型的热电制冷器在加载电流之后，热量输送的过程。
大多数热电制冷器是由相同数量的n型和p型电偶臂所组成的，这里一个p型和一个n型电偶臂组成了一对温差电偶对。
比如说，上图所示的模型里面有两对p型和n型电偶臂，也就是说有两对温差电偶对。
在热电制冷的过程中，热流（被实际吸收在热电制冷器里面的热量）正比于制冷器上加载的直流电流的大小。
通过在0到最大值之间调整加载电流的大小，可以调整和控制热流和温度。
3.0 热电技术的应用3.1热电制冷器具有很广阔的应用领域，包括军事、医疗、工业、日常消费品、科研/实验室和电信行业等。
从家庭野餐时食物和饮料的冷藏柜到导弹或者航空器上面极其精密的温度控制系统，都已经存在许多具体的应用实例。
与普通的散热器不同，热电制冷器既可以在很宽的环境温度范围内保持物体的温度恒定，又可以将物体的温度降低到环境温度以下。
可以说，热电制冷器是一个主动的制冷体系而普通散热器只能提供被动制冷。
一般情况下，热电制冷器可以应用在热量转移量从几毫瓦到几千瓦的范围内。
包括大电流和小电流制冷器在内的大部分单级热电制冷器都可以在每平方厘米表面积上传递最大达到3-6瓦的热量（20-40瓦每平方英寸）。
对于多级热电制冷器而言，从热流通路上看，制冷器的安装方式呈并联方式，从而增加总的热输运效果。
过去，千瓦级的大型热电制冷系统主要应用在一些专门的领域里，比如潜水艇和火车上的制冷系统。
现在已经证明，这种级别的热电制冷系统在半导体生产线上同样具有很高的应用价值。
3.2热电技术的典型应用•CCD（电荷耦合器件）•CID（电荷注入器件）•NEMA垫圈•半导体晶圆探测器•冰箱和便携冰箱系统（飞机、汽车、轮船、宾馆、野餐、制药、胰岛素、手机等）•参比冰点•参量放大器•沉浸式制冷器•持续制冷设备•除湿器•低噪音放大器•电泳电池制冷器•电子封装制冷•发电机(小型)•饭店自动取水机•惯性制导系统•光导摄像管制冷器•光电倍增管防护罩•航空电子•黑匣子制冷•恒温槽•恒温浴•红外导弹•红外辐射定标和黑体源•红外探测器•环境分析•酒柜•激光二极管制冷器•激光准直仪•集成电路制冷•搅拌制冷器•紧凑型换热器•晶圆热特性分析•精密设备制冷(激光和微处理器)•冷板•冷柜•量热器•露点湿度计•切片机制冷•热密度测量•热视仪和瞄准器•热循环系统（DNA和血液分析仪）•渗压机•生物学组织制备和储存•湿化学过程温度控制•微处理器制冷•夜视仪•饮用水和饮料冷却•自扫描阵列系统4.0 热电技术的优点4.1 在一些只需涉及较低或者中等热量传输，但是需要复杂控温的热控过程中，热电制冷器可以提供很大的帮助，而且，在一些特定的情况下它是唯一的选择。