半导体制冷是利用热电制冷效应的一种特殊制冷方式卜，故又称热电制冷或温差电制冷。当直流电通过热电偶回路时所产生的在一个接点处吸热而在另一个接点处放热的现象，远在1834年就由法国科学家拍尔帖发现，故称此现象为泊尔帖效应。由于一直没有找到合适的材料制作热电制冷的热电偶，故在发现拍尔帖效应的一百多年中，仅仅停留在试验研究阶段。直到本世纪五十年代，由于性能较好的热电半导体材料问世后，热电制冷技术才逐步得以在各技术领域中应用。热电制冷通常被人们称为半导体制冷。
1 半导体制冷的特点
(1) 工质没有管路不必担心会泄漏，绝不会破坏大气层，是地道的绿色产品;
(2) 可在失重或超重状态下运行;
(3) 没有压缩机，没有泵的振动和噪声的困扰;
(4) 半导体制冷器件可做到一瓦以下，且很小很轻(<50mm3,<1g)故在微型制冷领域独霸天下;
(5) 制冷量易连续精细调节，效率基本上不变。对恒温槽的控制精度可做到很高(±0 .o1℃);
(6) 电源反向，便可方便地实现制冷与热泵的互换;
(7) 可方便的组成多级，用于低温(如145K)也可方便的用单体器件任意数量组合成不同的制冷量;
(8) 半导体制冷效率不高，通常仅0. 5左右，且价格昂贵。
2 半导体制冷的应用
鉴于半导体制冷具有上述特点，便赋于它在常规制冷无法应用的场合，显露身手。
(1) 电子器件冷却散热
电子器件的可靠性取决于器件的温升，可靠性研究表明，若器件的温升能降低m，电子设备的现场失效率就能减少2-300，据美国空军研究结果，航空电子设备中，有20%的现场失效是由温度效应引起的。为此要提高电子产品的可靠性就必需对元器件、设备进行散热、冷却。在小面积、小体积、小功率范围的冷却、散热、唯有半导体制冷最为有效。
如:奔腾等芯片的冷却器。它包括，半导体制冷组件、热端散热器和热端通风风扇等组成，它可散热约20W，使CPU表面温度维持在30℃，大大提高了奔腾等芯片的可靠度。该类组件还可在其它大功率组件上应用。
(2) 小型恒温装置
对于一些电子标准器，需要精密超级恒温槽，通常槽(室)的尺寸很小，这又是常规制冷无法实现的，已有采用半导体制冷制成的恒温槽，其温度稳定度可达±0.5~0. 005℃。
(3) 小型低温冷阱槽
有许多电子器件，其灵敏度与本底噪声相关，而本底噪声又与温度密切相联，故降低温度便可降噪，就能提高灵敏度。
如:在原子物理学、天文学用的光电倍增管，当将其阴极温度从0℃降低至-30℃时，暗电流可降低30倍，这样便可大大提高光电倍增管的灵敏度。
还有:红外探测器，光敏电阻等低温下的性能可成倍提高，甚至可提高一个数量级。
(4) 液体低温试验和特性测试仪
典型产品是石油产品凝固点测定仪，它要求+20℃ ~-70℃的逐点恒温。该仪器由于采用了半导体制冷技术，使仪器体积大大变小，冷却快、操作方便，易调控温度。该类石油产品测定仪器已成为指定的专用标准测试仪器。
类似的产品还有石油、炼焦工业中，气体的化学分析(要求试样温度稳定在0~-5℃ )，显影液的恒温槽(18℃)，夏季制冷，冬季可方便实现制热。
(5) 真空泵用冷阱
要提高真空泵的真空度，曾采用液氮或其它液化气体冷却，其成本高且使用不便，而半导体制冷冷阱简单可靠。
(６)零点仪
零点仪是温度校正、温控基准点必备的仪器，采用半导体制冷技术的零点仪可以方便精确地控制在±0.01~±0.001℃;同时也容易实现-50~+50℃的控制。半导体制冷制成的零点仪广泛用测定工业气氛含水量和控制化工机械、冶金等工艺过程。
(7) 半导体制冷在生物、医学中的应用
在生物学中，观察、研究某种生物的切片时，往往要求被观察对象的温度保持不变，而且多数需要低温，半导体制冷便可实现温度可控的显微镜物台，其温度控制范围可由-25℃~+60℃，以至125 ℃，精度为±0.1℃。
半导体制冷在生物、医学领域还可制作:①冷冻切片机，进行生物切片，它比传统的石腊切片法操作快捷方便，并可用新鲜组织直接冷冻、切片(用-10℃冷刀);②冷冻治疗仪，用于皮肤病治疗、白内障治疗;③冷热针灸仪以及冶帽、冷垫等。
( 8 ) 半导体冰箱、 冷柜
其最大特点是易小型化，如便携式、车载的冷暖箱，星级宾馆用的小冰箱等。这类产品，国内已形成相当规模的产业，国内外市场均看好。大型的半导体冰箱则由于经济性、价格比机械压缩式冰箱差，故尚未能有发展，只是在一些特殊环境里，如密闭的试验室、潜艇、飞机、宇航等条件下应用。
(9) 半导体空调
半导体空调器因其能效比、价格远不能与机械压缩式、吸收式空调相比，故还不能为百姓接受，但因其所具有抗展、无泄漏、无噪音、易维修、高可靠性，已有了许多特殊应用，如潜艇加压舱、飞机机舱、军用通讯、专用车辆、地下工程、高速火车的客车车箱等场合已有成功的应用，制冷量已达到5860W。
3 结束语
纵观从半导体制冷取得突破性发展的五十年代以来，半导体器件的应用已取得十分可喜的进展，但因其基本性能从七十年代至今并未有重大突破，从而制约了它在大中型制冷，家用电器中的应用。看来半导体制冷的家用冰箱、空调的产业化的时机还未到来。但在小型微型制冷，特种条件下的制冷，半导体制冷的前景看好。
