作為一個例子,我們來研究一下圖8-8所示的組合在一起的兩種不同的熱電材料片。
n型材料有多余的電子,有負溫差電勢。p型材料電子不足，有正溫差電勢。當電子從p型穿過結點至 n型時,其能量必然增加,而且增加的能量相當于結點所消耗的能量。這一點可用溫度降低來證明。相反,當電子從n型流至 p型材料時,結點的溫度就升高。
圖8-8所示電路的連接方法在實際應用中無用,因此要用圖8-9的連接方法來代替。根據(jù)實驗證明,在溫差電路中引信第三種材料(連接片和導線)不會改變電路的特性。這樣,半導體元件可以各種不同的連接方式來滿足使用要求。
如圖8-9把一只p型半導體元件和一只半導體元件聯(lián)結成熱電偶,接上直流電源后,在接頭處就會產(chǎn)生溫差和熱量的轉移。在上面的一個接頭處,電流方向是mp,溫度下降并且吸熱，這就是冷端。而在下面的一個接頭處,電流方向是p→n,溫度上升并且放熱,因此是熱端。
按圖8-8把若干對半導體熱電偶在電路上串聯(lián)起來,而在傳熱方面則是并聯(lián)的,這就
構成了一個常見的制冷熱電堆。技圖示接上直流電源后,這個熱電堆的上面是冷端,下端是熱端。借助熱交換器等各種傳熱手段,使執(zhí)電堆的熱端不斷散熱并且保持一定的溫度,把.熱電堆的冷端放到工作環(huán)境中去吸熱降溫,這就是熱電制冷器的工作原理。
