朱浩唯　李嘉　王璐

上海市质量监督检验技术研究院　上海　200233

1　引言

半导体制冷是一种比较新颖的能量转换方式，具有小型、轻便、无磨损、工作时无噪音、无方向性、温度易控制、冷却速度快、工作寿命长等诸多优点，因此近年来在家电、红外、激光、电子和航天领域中受到人们的重视，并得到了较成熟的应用[1]。

2　半导体制冷的原理

半导体制冷又称温差电制冷，是一种通过直流电来进行制冷的新型制冷方法，它主要通过特种半导体材料中的P-N结，产生珀尔帖效应，来进行热量的转移。半导体制冷具体的工作方式如图1所见，在两片陶瓷片之间连接有2块半导体材料，其中左边的为P型材料，右边的为N型材料，当电流从N型材料经上方的导流板流向到P型材料时，上方的导流板从外界吸收热量成为冷端，而下方的导流板则与之相反向外界释放热量成为热端。热量传递的效率取决于通过电流的大小和半导体材料的元件对数。通常实际使用中的制冷片由上百对电偶组成，以达到增强制冷（制热）的效果[2]。

3　试验系统及实验方法

为了能更深入的了解半导体制冷的热性，这里选用了半导体制冷在日常生活中的一个典型应用——制冰机来进行试验研究。器具使用半导体制冷对冷端容器内的水进行将温，而在热端则使用风扇来进行强制对流，本次试验中为了更真实的了解半导体制冷的性能变化，使用保温材料对置水容器进行保温以在器具的冷端近似达到绝热的效果。……