مبدأ التبريد بأشباه الموصلات

إذا تم توصيل مصدر الطاقة بشكل عكسي ، فإن درجة الحرارة عند جهة الاتصال ستتغير عكسيًا. تسمى هذه الظاهرة بتأثير بلتيير ، المعروف أيضًا باسم التأثير الحراري الكهربائي. التأثير الكهروحراري للمعادن النقية ضئيل للغاية. إذا تم استبدال المعدن بأشباه الموصلات من النوع N وأشباه الموصلات من النوع P ، فسيكون التأثير أكبر بكثير. بعد تشغيل مصدر الطاقة ، يتم إنشاء أزواج ثقوب إلكترونية بالقرب من جهة التلامس العلوية ، مما يقلل من الطاقة الداخلية ودرجة الحرارة ، ويمتص الحرارة إلى الخارج ، ويسمى الطرف البارد. الطرف الآخر ، بسبب إعادة تكوين أزواج ثقب الإلكترون ، يزيد الطاقة الداخلية ، ويرفع درجة الحرارة ، ويطلق الحرارة إلى البيئة ، وهو ما يسمى بالنهاية الساخنة. فرق درجة الحرارة وسعة التبريد الناتجة عن زوج من العناصر الكهروحرارية شبه الموصلة صغيرة جدًا. يتكون مبرد أشباه الموصلات العملي من العديد من أزواج العناصر الكهروحرارية على التوازي والمتسلسل ، والمعروف أيضًا باسم المبرد الحراري. يمكن أن تحصل الحرارة أحادية الطور على فرق في درجة الحرارة يبلغ حوالي 60 درجة ، أي أن درجة حرارة النهاية الباردة يمكن أن تصل إلى - 10 ~ - 20 درجة. يمكن زيادة فرق درجة الحرارة عند كلا الطرفين عن طريق زيادة عدد مراحل الحرارة. ومع ذلك ، يجب ألا يكون عدد المراحل كثيرًا ، بشكل عام 2-3.