半导体制冷技术的应用原理是建立在帕尔帖原理的基础上的。1834年，法国科学家帕尔帖发现了半导体制冷作用。帕尔贴原理又被称为是”帕尔贴效益“，就是将两种不同的导体充分运用起来，使用A和B组成的电路，通入直流电，在电路的接头处可以产生焦耳热，同时还会释放出一些其它的热量，此时就会发现，另一个接头处不是在释放热量，而是在吸收热量。这种现象是可逆的，只要对电流的方向进行改变，放热和吸热的运行就可以进行调节，电流的强度与吸收的热量和放出的热量之间存在正比例关系，与半导体自身所具备的性质也存在关系。由于金属材料的帕尔帖效应是相对较弱的，而半导体材料基于帕尔帖原理运行，所产生的效应也会更强一些，所以，在制冷的材料中，半导体就成为了主要的原料。但是，对于这种材料的使用中，需要注意多数的半导体材料的无量纲值接近1，比固体理论模型要低一些，在实际数据的计算上所获得的结果是4，所以，对于半导体材料的应用中，要使得半导体制冷技术合理运用，就要深入研究。
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