1. 半导体制冷片原理
半导体制冷片，作为一种热传递工具，其工作原理基于N型半导体与P型半导体材料的连接，通过电流通过热电偶对，导致两端产生热量转移，从而形成温差，实现冷热端的温差。
然而，半导体材料自身存在电阻，电流流过时会产生热量，影响热传递效率。同时，热传递还会通过空气和半导体材料逆向进行。当冷热端达到特定温差时，正逆向热传递达到平衡，此时温度不再变化。为了实现更低温度，可通过散热等方法降低热端温度。
风扇和散热片的作用是为制冷片的热端散热。通常情况下，半导体制冷片的冷热端温差可达40～65度，通过主动散热降低热端温度，冷端温度相应下降，实现更低温度。
当N型和P型半导体材料形成电偶对时，接通直流电流后，电流由N型元件流向P型元件接头，吸收热量成为冷端，由P型元件流向N型元件接头，释放热量成为热端。吸热和放热的大小由电流大小和半导体材料的N、P元件对数决定。
热电制冷中，涉及三种效应：塞贝克效应、珀尔帖效应和汤姆逊效应。塞贝克效应描述了当两种不同导体连接时，温差产生电动势的现象；珀尔帖效应表明电流通过导体接点时，产生放热或吸热现象，其大小由电流决定；汤姆逊效应则涉及电流流经存在温度梯度的导体时，产生额外放热或吸热的现象。
苏联科学院半导体研究所约飞院士在1954年发表的研究成果，表明碲化铋化合物固溶体具有良好的制冷效果，成为最早的也是最重要的热电半导体材料。这一理论随后得到实践应用，众多学者在六十年代对半导体制冷材料进行研究，优值系数达到相当水平，实现大规模应用。
中国在半导体制冷技术的探索始于20世纪50年代末至60年代初，当时在国际研究中处于领先行列。60年代中期，半导体材料性能达到国际水平，60年代末至80年代初是半导体制冷片技术发展的重要阶段。在这期间，不仅提高了材料的优值系数，还拓宽了应用领域。中国科学院半导体研究所在此期间投入大量资源，成功开发出半导体制冷片及其相关产品，推动了半导体制冷技术的应用和发展。
半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。利用半导体制冷的方式来解决LED照明系统的散热问题，具有很高的实用价值。