提高热电制冷性能的关键在于通过增加声子的散射降低材料的晶格热导率，从而提高材料的优值系数Z。

    半导体热电制冷具有许多独特的优点，具有广泛的应用前景。提高热电制冷性能的关键在于通过增加声子的散射，降低材料的晶格热导率，从而提高材料的优值系数Z。目前研究发现，性能优良的半导体热电制冷材料主要有三类：

    P型材料Ag_0.58Cu_0.29Ti_0.29Te四元合金
    三元Bi₂Te₃-Sb₂Te₃-Sb₂-Se₃固溶体合金
    N型Bi-Sb合金。

    半导体制冷也叫温差制冷、热电制冷或电子制冷，是利用“塞贝克效应”的逆效应-“珀尔帖效应”进行制冷。法国物理学珀尔帖在1834年发现在两种不同金属组成的闭合线路中，若通以直流电，就会使一个结点变冷，另一个变热，这种效应后来被称为珀尔帖效应（如图1），但由于当时半导体材料的热电性能差、效率低，一直没得到实际应用。

 

 

    直到20世纪50年代，随着热电性能较好的半导体材料的迅猛发展，热电效应的效率大大提高，才使热电发电和热电制冷进入工程实践领域。与现行的压缩式制冷或吸收式制冷方式相比，半导体制冷是靠电子（空穴）在运动中直接传递热量来实现的，因而有如下优点：①不需要制冷剂，无污染、清洁卫生；②无机械传动部件，结构简单、无噪声、无磨损、可靠性高；③通过改为工作电流的大小来调节制冷速度和制冷温度，控制灵活；④热电堆可以任意排布、大小形状皆可根据需要改变。所以半导体制冷在国防、工业、农业、商业、医疗和日常生活等领域都获得广泛应用。例如可以用于小型旅行电冰箱（如图2）、冷暖饮水机等家用电器，还可用于低温医疗器具，当然其最重要的应用是在信息技术领域，可以作为电子元器件（红外探测器、半导体激光器、晶体管、精密电阻元器件及计算机CPU或其它芯片）的冷源，用于提高其性能。

 

 

 

    从具体应用的实际情况看，大面积推广应用还有待材料Z值与性价比的提高。根据其制冷功率划分：制冷功率小于10W时，是最为理想的经济方式；当制冷功率低于50W时，可同其它制冷方式竞争；在50W~1kW的应用中，只有当半导体制冷器的某个或某些特性在应用中显得十分重要时，才考虑采用^[1]。