半导体冰箱什么牌子好

半导体冰箱什么牌子好

半导体冰箱什么牌子好，现在冰箱的质量在不断的上升，技术也在不断的提高。很多朋友在选择冰箱的时候不知道选择什么牌子好。下面给大家介绍半导体冰箱什么牌子好，希望对你有帮助。

半导体冰箱什么牌子好1

1、海尔Haier

(中国驰名商标,世界级家电品牌,中国企业500强,世界白色家电第一品牌,中国比较具价值品牌之一,海尔集团公司)

2、西门子

(始创1847年德国,中国西门子家电业务由博西家电负责生产,著名外资家电品牌,博西家用电器(中国)有限公司)

3、新飞Frestech

(始创于1984年,曾获中国名牌,中国驰名商标,出口免验企业,现代化白色家电制造企业,河南新飞电器有限公司)

4、美菱Meiling

(中国名牌产品,中国驰名商标,国家出口免验,高新技术企业,中国重要的电器制造商之一,合肥美菱股份有限公司)

5、美的Midea

(始于1981年,中国驰名商标,上市公司,比较具竞争力品牌之一,中国企业500强,大型家电集团,美的集团有限公司)

6、容声冰箱

(始创于1984年,中国名牌产品,中国驰名商标,中国比较大的白电产品制造企业之一,海信科龙电器股份有限公司)

7、三星SAMSUNG

(于1938年韩国,世界财富500强企业,全球消费电子领域龙头企业,全球电子产业的领导者,三星集团)

8、LG电子

(世界500强,1947年韩国,世界品牌,领导世界产业发展的国际性企业集团,韩国第三大公司,LG(中国)有限公司)

9、松下Panasonic

(于1918年日本,世界500强企业,世界品牌,大型跨国公司,全球比较大的电子厂商之一,松下电器(中国)有限公司)

10、海信Hisense

(中国驰名商标,国内比较大的白电产品制造企业之一,著名家电品牌,大型上市公司,海信科龙电器股份有限公司)

半导体冰箱什么牌子好2

半导体冰箱工作原理

半导体冰箱是一种在制冷原理上与普通冰箱完全的产品，它以一块40毫米见方、4毫米厚的半导体芯片通过高效环形双层热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷，被喻为世界最小的“压缩机”。由于半导体制冷器属电子物理制冷，根本用制冷工质和机械运动部件，从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题，并在小容量低温冷藏箱方面具有更加显著的节能特性，极具开发推广价值。

所以，“半导体电子制冷”的效果就主要取决于电荷载体运动的两种材料的能级差，即热电势差。纯金属的导电导热性能好，但制冷效率极低（不到1%）。半导体材料具有极高的热电势，可以成功的用来做小型的热电制冷器。

使用半导体冰箱的注意事项

1、半导体冰箱只能制冷或制热，不能制冰，不能用来存放冰激凌等冷冻食品，不具备像压缩机冰箱一样的制冷效果。

2、半导体冰箱只能降到比环境温度低20摄氏度-25摄氏度的温度，最低能制冷到5摄氏度，但并不是说环境温度为10摄氏度时，箱内能降低到-10摄氏度。

3、请保持半导体冰箱通风口与散热孔的畅通，注意及时清理风扇或防尘罩上的灰尘。

4、切勿将物品塞入半导体冰箱散热孔和进风口孔处、半导体冰箱使用时应远离热源。

5、当加热功能和制冷功能进行转换时，必须关掉电源，等待5分钟后再启动冰箱。

6、清洁半导体冰箱时，请关掉所有电源、请不要使用硬物和强力清洁剂清理冰箱。

7、确定半导体冰箱的变化温度和环境温度，这些将提供给你可期望的半导体冰箱能达到温度方面的粗略指导，制冷温度标示通常为：可达到低于环境温度20度以下。

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冰箱的工作原理

1、压缩式电冰箱：该种电冰箱由电动机提供机械能，通过压缩机对制冷系统作功。制冷系统利用低沸点的制冷剂，蒸发汽化时吸收热量的原理制成的。其优点是寿命长，使用方便，目前世界上91～95%的电冰箱属于这一类。目前常用的电冰箱利用了一种叫做R600a的制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热” “搬运”到冰箱的外面。

2、半导体电冰箱：它是利用对PN型半导体，通以直流电，在结点上产生珀尔帖效应的原理来实现制冷的电冰箱。

3、化学冰箱：它是利用某些化学物质溶解于水时强烈吸热而获得制冷效果的冰箱。

4、电磁振动式冰箱：它是用电磁振动机作本动力来驱动压缩机的冰箱。其原理、结构与压缩式电冰箱基本相同。

5、太阳能电冰箱：它是利用太阳能作为制冷能源的电冰箱。

6、绝热去磁制冷电冰箱。

7、辐射制冷电冰箱。

8、固体制冷电冰箱。

使用方法

1、冰箱温度补偿开关使用方法 家用冰箱是根据我国南北地区温差较大的特点而设计的宽气候带电冰箱，在环境温度较低情况下（10摄氏度以下、，请你打开温度补偿开关以便正常使用。当环境温度较低时，如果不打开温度补偿开关使用，压缩机的工作次数会明显减少或者不工作，开机时间短，停机时间长，造成冷冻室温度偏高，冷冻食品不能完全冻结，因此必须打开温度补偿开关使用。（其原理是当环境温度低于10摄氏度时，需要你打开该开关，为冰箱冷藏室加温，使冰箱被动工作，以便于冷冻室温度保持低温结冰状态。、打开温度补偿开关并不影响冰箱的使用寿命。当冬季过去，环境温度升高，环境温度高于15摄氏度时，请你将温度补偿开关关闭，这样，可以避免压缩机频繁启动，节约用电。

2、冰箱温控器使用方法 冰箱在使用过程中，其工作时间和耗电受环境温度影响很大，因此需要我们在不同的'季节要选择不同的档位使用，冰箱温控器夏季应开低挡冬季开高档。夏季环境温度高时，应打在弱挡2、3档使用，冬季环境温度低时，应打在强挡4、5 使用，原因：在夏季，环境温度较高（达30摄氏度、，冷冻室内温度若打在强挡（4、5、，达-18摄氏度以下，内外温度差大，因此箱内温度每下降1摄氏度都很困难，再则，通过箱体保温层和门封冷气散失也会加快，这样开机时间很长而停机时间很短，会导致压缩机在高温下长时间运转，既耗电又易损坏压缩机。若此时改在弱挡（2、3档、，就会发现开机时间明显变短，又减少了压缩机磨损，延长了使用寿命。所以夏季高温时就将温控调至弱挡。当冬季环境温度较低时，若仍将温控器调至弱挡，因此时内外温差小，将会出现压缩机不易启动，单制冷系统的冰箱还可能出现冷冻室化冻的现象。

3、冰箱冷藏室正确的设置温度设定为5-7度，即可以保证食品的保鲜效果，也避免的温度设置过低造成资源浪费。

对于冰箱的工作原理，大家应该也有了认识了吧，冰箱工作的原理也是很简单的，多了解一些冰箱的原理，在我们购买冰箱的时候也能够起到一些作用，同时大家要多了解一些冰箱的使用方法，争取延长自己家冰箱的使用寿命。

我们靠冷媒，利用物质三态变化的吸热或放热反应，来达成「制冷」的效果，这就是电冰箱最基本的原理……

热、冷与温度的关系

就分子学来解释，热就是一种分子运动的能量。因所有物质均由无数的分子所组成，而这些分子均快速、不停地做不规律的运动，这种运动的平均动能也就是温度。分子运动增快，热量即增加，温度亦上升；相反地，分子运动缓慢，热量减少，温度亦降低。这就好像光减弱了必会暗淡一样，所以如果想要降低一物体的温度，只需把它所含的热量移去一些就可以了。

热是创造及发展生命的必要条件，但是它亦加速地破坏与毁灭生命；冷是热的相对名词──不热即冷，当热被抽除後即是冷，故冷一般表示「低温度」的意思。冷阻碍生命的创造与发展，但亦延缓细胞之生长及增殖，故亦延缓生命被破坏与毁灭，帮助生命的维持，所以食物需要用「冷」来贮存。

温度是用来精确地表示物体实际上「冷」与「热」的程度，并不是一种热能。所谓温度愈高，亦即物质内分子运动愈快，分子本身具有的动能亦愈大，则其所具有之热也愈多；温度愈低，物质内分子运动愈减，分子本身具有能量亦愈小，热亦愈少。故温度高低仅表示物质中每个分子具有的能量大小及知觉上热与冷的程度，并非表示物质热量的多少，因物质的热量为分子能量之总和。如两块不同重量的铁块，一块重1公斤温度60℃，另一块重20公斤温度30℃，後者温度虽低於前者，然而热量却大於前者。

热量

十八世纪中叶，蘇格兰教授布莱克（J. Black）及助手瓦特（J. Watt）所作的实验发现，热不但可以「数量」来表示，亦可以测定其「强度」。

温度计即是当时的产物，用来指示热的强度。而对指示热的数量，科学家先建立一个热量的基本单位作为量度的依据，即一致同意让1磅的水温度上升1°F所需的热作为热量单位，称为一英热单位，简写BTU。（公制热量单位为千卡，系1公斤的水温度提升1℃所需的热。其换算关系为1BTU＝252卡，1千卡＝3.9BTU。）

我们知道，水一定从高处流向低处，气流也会自高压流向低压，这是一种自然的趋向，而热量也会从高温流向低温（见图一），所以如果想要某一物体的热量流向另一物体，则两物体间必需有温度差。如乙温度低於甲，当两者接触或混合，热量必从甲流到乙，甲失去热而温度降低，乙却获得热而温度升高，直到两者温度相等为止。甲对乙来讲，乙为一种「冷却体」；乙对甲来讲，甲为一种「加热体」。

一个冰箱并不是把食品直接变冷，实际上是把食品的热移出箱外，这就是为何我们谈到冷冻，需要先讨论热的原因。热是一种能量，能量是可以被转移，或变换成另一种能量，但决不会无缘无故消失或产生的。

热量一定从温度较高（较热）的物体流向较低（较冷）的物体，这是冰箱所运用的基本原理。

物质三态

物质存在的形态有三种：固体、液体与气体。

物质三态常因吸取热量或放出热量而改变，故我们利用物质三态变化之吸热放热反应，达到我们「制冷」、「造热」的目的。在冷冻应用上，我们是利用液体与气体之间的物理变化来达成「制冷」效果，亦即靠一种称为「冷媒」的化学药品，在冷冻系统内凝结、蒸发时所生的吸热或放热作用所造成，这亦是冰箱所运用的基本原理之一。

显热与潜热

热能的种类有两种：显热（sensible heat）及潜热（latent heat）。

在物质三态里，如果因热量的增减而促成物质温度的升降，却不改变物质形态的热，称为显热或有感热。亦即一物体因吸收或放出热量而引起温度改变的热，如0℃的水变成100℃，可用温度计测出及感觉出的热即是。

在物质三态里，如果热量的增减仅改变物质的形态，并不产生温度的升降反应，这种对物质所增加或吸取的热，称为潜热或隐热。如0℃的冰变成0℃的水、100℃的水变成100℃的水蒸汽，其温度未变，然物态完全改变，此所需的热均称为潜热。

熔化各种物体都有同一的现象，即当为固体时吸收热增加本身的温度，一直到达该物体的熔化点为止。每一种物体的熔点都是不同的，到达熔点时物体即开始吸收非常多的热量，但温度却停止不动。只是形态开始改变，由固体熔化成液体，相同地，液体蒸发成气体，过程亦然。

潜热的应用

每种物质都有两种潜热，第一种是固态熔化成液态所吸收的热，这种热定名为「熔化潜热」，如冰熔化成水要吸热（见图二a）；第二种是液态蒸发成气态所吸收的热，这种热定名为「蒸发潜热」，如水沸腾蒸发成水蒸汽（见图二b）。反之，液态凝结为固态放出的热称「凝固潜热」；气态凝为液态放出的热称「凝结潜热」。例如水的熔化潜热为80卡／克，蒸发潜热为539卡／克。

在冷冻工程运用上，潜热的利用是最重要的，一般来讲「潜热」远大於「显热」。蒸发潜热的吸热量更大於熔化潜热，冷冻机械就是利用冷媒的蒸发潜热与凝结潜热，来达到我们所需之低温度。现代的电冰箱中，也是利用这种现象来达成吸热冷却的目的。

热力与温度的关系

物质改变其形态的温度，视其压力而定。压力愈高，改变形态时之温度亦愈高；反之，压力愈低，改变形态时之温度亦愈低，故改变形态时之温度与压力成正比变化。例如水在一大气压下，蒸发温度（沸腾温度）为100℃，如把压力提高，则水必须在100℃以上的温度才沸腾，反之，压力降低在一大气压下，则蒸发温度必在100℃以下。

假如我们将一种物质放在低压下，若压力使其在低温下蒸发吸热为气体，然後再将此蒸发之气体压缩增高其压力，使其在较高温度下凝结放热为液体，再放在低压低温下蒸发，如此循环使用，即将低温之热带至高温度，亦即将较低温的室内中的热带至较高温的室外，而达到室内「冷」的目的。故此种循环使用之物质其蒸发潜热愈大，制冷的效果愈显著，制冷愈快，故我们在冷冻工程中，均运用较大蒸发热的物质为循环使用之冷媒。

荷兰科学家范马兰（Van Marum）和范楚威（Van Troostwyk）发现，当气体被压缩成液体时，原由液体所吸收的蒸发潜热也会释出。

他们发现，每一种物体能在其沸腾时同样的温度下凝结，这是一个非常明显的温度，一点也没有宽容量，就好像一条分界线。在界线一侧为液态，一过这条温度分界线就成为气态。不论从热到冷，或从冷到热，分界线把这两种形态截然地予以分开。

最重要是「压力」能够移动这条温度分界线。如水在100℃沸腾成蒸汽，蒸汽亦在此温度凝结成水，100℃以上是气态，100℃以下是液态，100℃即为两态分界线。但若将压力施於蒸汽上，它就不在100℃凝结，而在100℃以上的某一温度凝结。改变施加压力的大小，就可以改变蒸汽凝结的温度。

氨气冷媒是在-33℃沸腾蒸发，而其蒸汽温度仅稍高於此温度，故此低温的蒸汽仍然吸收室内空气中的热量。我们希望氨蒸汽能够放出热量让室内空气吸收，则须使蒸汽温度升到室内空气温度以上，也就是把蒸汽的凝结温度提升到高过空气温度。

这只有用压力来解决，压力能压缩蒸气，因之温度也愈益提高。由於温度仅不过是对热强度的一种测定，故热之集中即表现出温度的升高，用不把额外的热加入，但它的温度也能升高。即可把热传至室外，而予以液化。

述说了如此多的相关知识，无非是让人更容易了解冰箱的制冷过程，因为前面所讲到的各种现象，都是在冷冻应用上不可或缺的主要要件。

冰箱系统

图三是一个最简单的冷冻循环过程，图中已说明冷媒如何吸热放热而达到制冷效果。如果我们仔细观察家中的电冰箱，便知与图中所示的系统并无两样。

图四就是一个现代化的电冰箱，假定冰箱中所有的东西都已拿走，空的电冰箱就像这个样子，只不过图中把管路的连接也画出来了，这里边包含了下列几个组成元件：

一、蒸发器

蒸发器（见图四a）是用两片有多条沟的金属板焊合，沟就成液体冷媒的通道管，冷媒在这些管子中蒸发而吸收箱内热量成为气体，然後被导出冰箱外。

二、压缩机

冷媒蒸气排出冰箱，就要把它所含的热移走，回复原来的液态状况，以便再加利用。

液体冷媒在零下甚低温度就能沸腾，而冷媒蒸气的温度仅稍高於液体，仍在零下甚低，所以不能以平常室温（即15～37℃）来使它冷却。因热只能由高温向低温流动，绝不可能由低温流向高温。

因此需用压缩机来压缩蒸气，使体积变小，温度得以升高，超过室内空气温度，那麼热量才能排出。另外一个作用即使蒸发器造成低压，凝结器造成高压，冷媒在压力不等的情形下才能流动。

三、凝结器

凝结器（见图四b）是当高压高温气态冷媒由压缩机传送至此处，即可有效放出热，而使冷媒冷凝回复成液体。

四、乾燥过滤器

它的功用在於滤除冷媒中的水分与杂质。

冷冻系统中通常都会残留极少量的水分，在长期使用时，因冷冻系统内润滑油分解亦会产生水分，故必须有此设置，以免水分在毛细管中冻结而妨碍冷媒的流通，或在蒸发器中凝结而使冷冻系统的效能减低。而且水与冷媒作用成酸，将腐蚀金属，而发生冷冻循环故障。

此构造即在入口处装上一杯形帘网，用以过滤冷媒杂质，并封入乾燥剂（一般成分有矽土、硫酸钙、氧化钙等）以吸收系统中的水分。

除了上述部分外，另有一部分实际上并没有表现出任何实质上的工作量，然而它却控制冷媒在全系统中的流动。

压缩机要在凝结器内建立压力，必须在排出端有某种程度抵抗才行，同时蒸发器也得维持一低的压力，以利液体冷媒沸腾蒸发。蒸发器在压缩机吸气侧要有低压，凝结器在排气侧要高压。而凝结器出口与蒸发器入口之间连有一条管子，这条管子不能畅通无阻，否则高低压马上平衡，压缩机就不能建立起高低的压力差，但也不能全然堵塞，否则冷媒就不能循环。所以这条管子必然有阻力，以允许高低压有分界，也允许所需要循环冷媒量能够通过，毛细管就有这种作用。

五、毛细管

毛细管（见图四c）口径很小，能产生所要的阻力，使压缩机建立冷凝所需的压力，另方面使液体冷媒缓慢通过，产生压降，使冷媒容易在蒸发器蒸发。

六、温度控制

当冰箱温度已降到够低时，则需要停止压缩机，恒温器（thermostat）就是一个温度开关，能感测周围温度，而接通或跳开电路的接点，从而开停压缩机运转时间的长短以维持冰箱内所要的温度范围，家用冰箱都是用此控制。

恒温器的构造如图五所示，气箱、毛细管、感温筒所衔接而成的密闭管路中充有冷媒。感温筒置於蒸发器上（见图八）。当蒸发器的温度上升时，感温筒摄取热量，使气体冷媒膨胀，因此气箱膨胀而推动「动作杆」，使银接点接触（闭合）。相反地，蒸发器的温度下降到某程度时，气体冷媒收缩，气箱收缩，使银接点d开。将银接点串联在压缩机马达的电源线中，则能使压缩机自动适时运转与停止，使冷冻温度恒定。图六即是恒温器在冰箱电路中之位置。

七、冷媒

冷媒负责在形态变化时吸热放热，因之必须要选用良好性能的冷媒，才能工作得令人满意。对冷媒的要求，必须能在低温下或接近水的冰点温度沸腾，才能用以冷却及保存食物。还必须无毒无爆炸性，也应能与冷冻油混合，才能使压缩机获得润滑。

氟氯烷（freon）冷媒是把四氯化碳（CCI4）的分子重新排列而获得，四氯化碳可作为灭火剂及清洁剂，是常见的化学液体。把四个氯原子（CI4）去掉两个，另补上两个氟原子（F2）即成分子式CCI2F2新的化学剂（二氟二氯甲烷），就是常用的氟氯烷12（R-12或F-12）。

再把分子中碳、氯、氟三种原子作不同的组合，又发明不少人造氟氯烷冷媒，它们各有不同的沸点，适应各种不同场合（见表一）。

目前，氟氯烷是一种最适用的冷媒，用途非常普遍，大小冷冻系统都能适用。

冰箱系统循环过程

述说过冰箱上的主要组成元件，现在我们把所有元件组合起来，看看冰箱制冷的工作过程。（见图七）

当低压低温液态冷媒流经蒸发器，由於其温度比箱内温度来得低，有这温差的存在，使得箱内食品的热量被冷媒所吸收，冷媒吸收热量後就蒸发成为气态（蒸发潜热），然後回至压缩机，被压缩成高压高温的气态冷媒送至冷凝器，此时冷媒的温度比箱外空气中的温度来得高。又由於这温差，冷媒将箱内所吸收的热量放出，由空气所吸收。冷媒放出热量後就冷凝成为液态（凝结潜热），再经毛细管，由於毛细管的阻力，使冷媒压力降低，结果使得冷媒为因应突然的压降，而迫使自己在毛细管过程中吸收了一些本身的热量而升高温度，然後就有一些冷媒蒸发成气态（对整个液态冷媒来讲，只有一小量蒸发，这现象称为闪发）出了毛细管进入蒸发器的液态冷媒就继续循环蒸发吸热，而达成制冷的目的。

冷藏式与冻结式的合并

家用冰箱合并了一个低温的冻结室和一个稍高於冰点的冷藏室，上室贮藏鱼肉，下室贮存生鲜果菜饮料等，二室共用一套压缩机和冷凝器。

其作用原理如图八，冷媒先送至冻结室，室内温度约在-25℃左右。冻结室内未蒸发沸腾的液态冷媒再送至冷却板的管子内，继续蒸发吸热，足使冷藏室内维持适宜於存放生鲜果菜的温度，约5℃左右。

总之，液态冷媒先到达冻结室盤管之後，再经冷藏室冷却板，最後被吸回压缩机

车载小冰箱的半导体制冷原理 半导体制冷技术 材料是当今世界的三大支柱产业之一，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，尤其是近几十年来随着人类科学技术的进步，材料的发展更是日新月异，新材料层出不穷，其中半导体制冷材料就是其中的一个新兴的热门材料，其实半导体制冷技术早在十九世纪三十年代就已经出现了，但其性能一直不尽如人意，一直到了二十世纪五十年代随着半导体材料的迅猛发展，热点制冷器才逐渐从实验室走向工程实践，在国防、工业、农业、医疗和日常生活等领域获得应用，大到可以做核潜艇的空调，小到可以用来冷却红外线探测器的探头，因此通常又把热电制冷器称为半导体制冷器。 半导体制冷器件大致可以分为四类： （1）用于冷却某一对象或者对某个特定对象进行散热，这种情况大量出现在电子工业领域中； （2）用于恒温，小到对个别电子器件维持恒温 ，大到如制造恒温槽，空调器等(3)制造成套仪器设备，如环境实验箱，小型冰箱，各种热物性测试仪器等(4)民用产品，冷藏烘烤两用箱，冷暖风机等。 半导体制冷的应用： （1）在高技术领域和军事领域 对红外探测器，激光器和光电倍增管等光电器件的制冷。比如，德国Micropelt公司的半导体制冷器体积非常小，只有1个平方毫米，可以和激光器一起使用TO封装。 （2）在农业领域的应用 温室里面过高或过低的温度，都将导致秧苗坏死，尤其部分名贵植物对环境更加敏感，迫切需要将适宜的温度检测及控制系统应用于现代农业。 （3）在医疗领域中的应用 半导体温控系统在医学上的应用更为广泛。如：用于蛋白质功能研究、基因扩增的高档PCR仪、电泳仪及一些智能精确温控的恒温仪培养箱等；用于开发具有特殊温度平台的扫描探针显微镜等。 半导体制冷的优点 半导体制冷器的尺寸小，可以制成体积不到1cm小的制冷器；重量轻，微型制冷器往往能够小到只有几克或几十克。无机械传动部分，工作中无噪音，无液、气工作介质，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响，在大的机械过载条件下，能够正常地工作通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率；通过切换电流方向，可是制冷器从制冷状态转变为制热工作状态；作用速度快，使用寿命长，且易于控制。 半导体制冷器件的工作原理 半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理，该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖首先发现的，即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关，即： Qab=Iπab πab称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数 ，单位为[V], πab为正值时，表示吸热，反之为放热，由于吸放热是可逆的，所以πab=－πab 帕尔帖系数的大小取决于构成闭合回路的材料的性质和接点温度，其数值可以由赛贝克系数αab[V.K-1]和接头处的绝对温度T[K]得出πab=αabT与塞贝克效应相，帕尔帖系也具有加和性，即： Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I 因此绝对帕尔帖系数有πab=πa－ πb 金属材料的帕尔帖效应比较微弱，而半导体材料则要强得多，因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。 半导体制冷材料的发展 AVIoffe和AFIoffe指出，在同族元素或同种类型的化合物质间，晶格热导率Kp随着平均原子量A的增长呈下降趋势。RWKeyes通过实验推断出，KpT近似于Tm3/2ρ2/3A-7/6成比例，即近似与原子量A成正比，因此通常应选取由重元素组成的化合物作为半导体制冷材料。 半导体制冷材料的另一个巨大发展是1956年由AFIoffe等提出的固溶体理论，即利用同晶化合物形成类质同晶的固溶体。固溶体中掺入同晶化合物引入的等价置换原子产生的短程畸变，使得声子散射增加，从而降低了晶格导热率，而对载流子迁移率的影响却很小，因此使得优值系数增大。例如50%Bi2Te3－50%Bi2Se3固溶体与Bi2Te3相比较，其热导率降低33%，而迁移率仅稍有增加，因而优值系数将提高50%到一倍。 Ag(1-x)Cu(x)Ti Te、Bi－Sb合金和YBaCuO超导材料等曾经成为半导体制冷学者的研究对象，并通过实验证明可以成为较好的低温制冷材料。下面将分别减少这几种热电性能较好的半导体制冷材料。 二元Bi2Te3－Sb2Te3和Bi2Te3－Bi2Se3固溶体 二元固溶体，无论是P型还是N型，晶格热导率均比Bi2Te3有较大降低，但N型材料的优值系数却提高很小，这可能是因为在Bi2Te3中引入Bi2Se3时，随着Bi2Se3摩尔含量的不同呈现出两种不同的导电特性，势必会使两种特性都不会很强，通过合适的掺杂虽可以增强材料的导电特性，提高材料的优值系数，但归根结底还是应该在本题物质上有所突破。 三元Bi2Te3－Sb2Te3－Sb2Se3固溶体 Bi2Te3 和Sb2Te3是菱形晶体结构，Sb2Se3是斜方晶体结构，在除去大Sb2Se3浓度外的较宽组份范围内，他们可以形成三元固溶体。无掺杂时，此固溶体呈现P型导电特性，通过合适的掺杂，也可以转变为N型导电特性。在二元固溶体上添加Sb2Se3有两个优点：首先是提高了固溶体材料的禁带宽度。其次是可以进一步降低晶格热导率，因此Sb2Se3不论是晶体结构还是还是平均原子量，都与Bi2Te3 和Sb2Te3相差很大。当三元固溶体中Sb2Te3+5% Sb2Se3的总摩尔含量在55%～75%范围时，晶格热导率最低，约为0.8×10-2W/cm K，这个值要略低于二元时的最低值0.9×10-2W/cm K。 但是，添加Sb2Se3也会降低载流子的迁移率，将会降低优值系数，因此必须控制Sb2Se3的含量。 P型Ag(1-x)Cu(x)Ti Te材料 AgTi Te材料由于具有很低的热导率（k=0.3 W/cm K）,因此如能通过合适的掺杂提高其载流子迁移率μ和电导率σ，将有可能得到较高的优值系数Z。RMAyral-Marin等人通过实验研究，发现将AgTi Te和CuTi Te通过理想的配比形成固溶体，利用Cu原子替换掉部分Ag原子后，可以得到一种性能较好的P型半导体制冷材料Ag(1-x)Cu(x)Ti Te，其中x在0.3左右时，材料的热电性能最好。由此可见Ag(1-x)Cu(x)Ti Te的确是一种较好的P型半导体制冷材料。 N型Bi－Sb合金材料 无掺杂的Bi－Sb合金是目前20K到220K温度凡内优值系数最高的半导体制冷材料，其在富Bi区域内为N型，而当Sb含量超过75%时将转变为P型。在Bi的单晶体中引入Sb，没有改变晶体结构，也没有改变载流子（包括电子和空穴）浓度，但是拉大了导带和禁带之间的宽度。Sb的含量为0～5%时禁带宽度约为0eV，即导带和禁带相连，属于半金属；Sb含量在5%～40%时，禁带宽度值基本是在0.005eV左右，当Sb的含量在12%～15%时，达到最大，约为0.014eV，属于窄带本征半导体。由上文所述，禁带宽度的增加必将提高材料的温差电动势。80K到110K温度范围内，是Bi85Sb15的优值系数最高，高温时则是Bi92Te8最高。 YBaCuO超导材料 根据上面的介绍可知,在50K到200K的温度范围内,性能最好的半导体制坑材料是n型Bi(100-x)Sbx合金，其中Sb的含量在8%～15%。在100K零磁场的情况下，Bi－Sb合金的最高优值系数可达到6.0×10-3K-1，而基于Bi、Te的p型固溶体材料在100K时的优值系数却低于2.0×10-3K-1并且随着温度的下降迅速减小。因此，必须寻找一种新的p型低温热电材料，以和n型Bi－Sb合金组成半导体制冷电对。利用高Tc氧化物超导体代替p型材料，作为被动式p型电臂（称为HTSC臂，即High Tc Supercon－ducting Legs）,理论上可以提高电队的优值系数，经过实验证明也确实可行。半导体制冷电对在器件两臂满足最佳截面比时的最佳优值系数为： zmax= （1）式中的下标p和n分别对应p型材料和n型材料。由于HTSC超导材料的温差电动势率α几乎为零，但其电导率无限大，因此热导率κ和电导率δ的比值κ/δ却是无限小的，这样式（1）可以简化为： zmax(HTSC)=即由n型热电材料和HTSC臂所组成的制冷电对的优值系数，将等于n型材料的优值系数。 Mosolov A B等人分别利用以SrTiO3座基地的YBaCuO超导薄膜和复合YBaCuO－Ag超导陶瓷片作为被动式HTSC臂材料，用Bi91Sb9合金作为n型材料，制成单级半导体制冷器。实验结果表明：利用YBaCuO超导薄膜制成的制冷器，热端温度维持在85K，零磁场时可达到9.5K的最大制冷温差，加上0.07T横向磁场时能达到14.4K利用YBaCuO－Ag超导陶瓷片制成的单击制冷器，热端温度维持在77K时，相应的最大制冷温差分别是11.4K和15.7K。从半导体制冷器最大制冷温差计算公式，可以反算出80Kzuoyou这种制冷电对的优值系数约为6.0×10-3K-1，可见这种电对组合是有着很好的应用潜力的。随着高Tc超导体材料的发展，这种制冷点队的热端温度将会逐渐提高，优值系数也将逐渐增大，比将获得跟广泛的应用。

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