半導體致冷器, 也叫熱電致冷器或溫差致冷器。就採用了帕爾帖效應。珀爾帖現象最早是在1821年，由一位德國科學家Thomas Seeback首先發現，不過他當時做了錯誤的推論，並沒有領悟到背後真正的科學原理。到了1834年，一位法國表匠，同時也是兼職研究這現象的物理學家珀爾帖，才發現背後真正的原因，珀爾帖發現這樣一種現象：用兩塊不同的導體聯接成電偶，並接上直流電源，當電偶上流過電流時，會發生能量轉移現象，一個接頭處放出熱量變熱，另一個接頭處吸收熱量變冷，這種現象稱作帕爾帖效應。這個現象直到近代隨著半導體的發展才有了實際的應用，也就是[致冷器]的發明(注意，這種叫致冷器，還不叫半導體致冷器)。

所以，一提到帕爾帖的名字，人們很容易將他與帕爾帖效應聯絡起來，並誤以為他是一個物理學家，實際上他至多算個業餘的物理學家。帕爾帖生於法國索姆，他本來是一個鐘錶匠，30歲那年放棄了這個職業，轉而投身到實驗與科學觀測領域之中。在他撰寫的大量論文中，絕大部分都是關於自然現象的觀測，譬如天電、龍捲風、天空藍度測量與光偏振、球體水溫、極地沸點等，也有少量博物學方面的論文。

對帕爾帖效應的物理解釋是：電荷載體在導體中運動形成電流。由於電荷載體在不同的材料中處於不同的能級，當它從高能級向低能級運動時，便釋放出多餘的能量；相反，從低能級向高能級運動時，從外界吸收能量。能量在兩材料的交介面處以熱的形式吸收或放出。帕爾貼效應與西伯克效應都是溫差電效應，二者有密切聯絡。事實上，它們互為反效應，一個是說電偶中有溫差存在時會產生電動勢；一個是說電偶中有電流通過時會產生溫差。

實用新型屬於物理學用的教學儀器。它選用Ｎ型半導體和Ｐ型半導體組成多個電偶對。當直流電流進Ｎ—Ｐ型電偶對時，電偶對右端吸熱，形成冷端，連線一透明冷室；左端放熱，形成熱端，連線一散熱水箱。配以溫度計、毫伏表、可演示珀爾帖效應、賽貝克效應，具有方便、直觀、效果明顯的優點。作為冷源演示熱學現象，是一種不需冷媒的，方便、直觀、清潔、無毒害的教學冷源。

帕爾帖效應發現100多年來並未獲得實際應用，因為金屬半導體的珀爾帖效應很弱。直到上世紀90年代，原蘇聯科學家約飛的研究表明，以碲化鉍為基的化合物是最好的熱電半導體材料，從而出現了實用的半導體電子致冷元件——熱電致冷器（ThermoElectriccooling，簡稱TEC）。

與風冷和水冷相比，半導體致冷片具有以下優勢：（1）可以把溫度降至室溫以下；（2）精確溫控（使用閉環溫控電路，精度可達±0.1℃）；（3）高可靠性（致冷元件為固體器件，無運動部件，壽命超過20萬小時，失效率低）；（4）沒有工作噪音。

TEC基本工作過程：當一塊N型半導體和一塊P型半導體結成電偶時，只要在這個電偶迴路中接入一個直流電源，電偶上就會流過電流，發生能量轉移，在一個接點上放熱（或吸熱），在另一個接點上相反地吸熱（或放熱）。