Щоб краще зрозуміти, як працює TEC, давайте спочатку поглянемо на його внутрішню структуру. Ядром ТЕС є напівпровідникова термопара (зерно), яка загалом поділяється на P-тип і N-тип.
Коли постійний струм проходить через термопару, напівпровідникові зерна P-типу та N-типу (P-типу (леговані тривалентними елементами, такими як бор, які мають дірки) проводять електрику через отвори та стають позитивно зарядженими; пара N-типу (легована п’ятивалентними елементами, такими як фосфор), яка проводить електрику електронами та негативно заряджена.
На холодному кінці носії перескакують з нижчого енергетичного рівня на вищий. Під час процесу зміни рівня енергії тепло поглинається, таким чином досягаючи ефекту охолодження. Тим часом, коли носії на гарячому кінці рекомбінують, енергія вивільняється, що призводить до екзотермічного явища. Якщо пропускати постійний струм у протилежному напрямку, ефект охолодження трансформується в нагрів.
PN-перехід через провідний шар утворює термопару і є основним структурним компонентом ТЕС. Одна пара термопар також може виконувати функції охолодження або обігріву після ввімкнення.
Теплопровідники додаються до обох кінців термопари, як показано на наступному малюнку: формується повний ТЕС. Коли TEC живиться, верхня поверхня буде поглинати тепло, яке називається холодним кінцем, а поглинене тепло дорівнює Q0. Нижня поверхня виділяє тепло і називається гарячою поверхнею, де виділяється тепло Q1 ； Q1= Q0+Qtec
Різниця температур між верхньою та нижньою поверхнями внаслідок поглинання та виділення тепла становить ΔT，ΔT=T1-T0
У щоденному використанні TEC зазвичай складається з кількох пар PN-переходів. Для досягнення більшої холодопродуктивності або різниці температур.
Прочитавши статтю, час знову звернути увагу на дошку:
З: Яке співвідношення між теплом Qc, що поглинається на холодному кінці, і теплом Qt, що виділяється на гарячому кінці?
A: Qc=Qt-Qtec.
З: Чому холодний і гарячий кінці поглинають і виділяють тепло відповідно?
A: На холодному кінці носії перескакують з нижчого енергетичного рівня на вищий. Процес переходу рівня енергії поглинає тепло, завдяки чому досягається ефект охолодження. Тим часом, коли носії на гарячому кінці рекомбінують, вони вивільняють енергію, що призводить до екзотермічного явища.
Ікс-Мерітанє професійним виробником і постачальникомТермоелектричні матеріали, Термоелектричні охолоджувачііТермоелектричні охолоджувачі в зборів Китаї. Ласкаво просимо до консультації та покупки.
