A typical single stage cooler consists of two ceramic plates with p- and n-type semiconductor material bismuth telluride) between the plates. The elements of semiconductor material are connected electrically in series and thermally in parallel. When a positive DC voltage is applied to the n-type thermoelement, electrons pass from the p- to the n-type thermoelement and the cold side temperature will decrease as heat is absorbed. The heat absorption (cooling) is proportional to the current and the number of thermoelectric couples. This heat is transferred to the hot side of the cooler, where it is dissipated into the heat sink and surrounding environment.

典型的單級冷卻器由兩個陶瓷板組成，板之間有 p 型和 n 型半導體材料（碲化鉍）。半導體材料的元件在電學上串聯連接，在熱學上并聯連接。當正直流電壓施加到 n 型熱電偶時，電子從 p 型熱電偶傳遞到 n 型熱電偶，冷側溫度將隨著熱量被吸收而降低。吸熱（冷卻）與電流和熱電偶的數量成正比。這些熱量被傳遞到冷卻器的熱側，并在那里消散到散熱器和周圍環境中。

Advantages
Can be used in any orientation
Small size
Solid State 
Cooling below ambient
Temperature control
Heating capability
Compatible with heat sinks, cold plates, and heat pipes

Disadvantages
Dc power source required
$/watt for large systems (>1kw)

TEC出來很多年了。之所以沒法廣泛應用，是因為其制冷效果，最后消耗的電能跟熱量一樣需要在熱面上安裝散熱能力更強的散熱器。且由于制作工藝的問題，始終無法解決大功率的熱量。
對于小功率熱源，確實可以達到很好的制冷效果。
另外，他也有自身的優勢。因為制冷效果是跟輸入電流有關，是可以對制冷效果進行控制的。跟自動化控制領域結合起來，會有一些不錯的應用。
對于完全的電子產品散熱，還有很長的一段路要走。

消費市場的一些應用如下：
Mini Fridge迷你冰箱, Beer Cooler啤酒機, Wine Cooler冰酒器, Cooler bag冷卻包, Seat Cooler座椅冷卻, Bed Cooler床冷卻

半導體制冷片型號和命名規則：

半導體制冷片使用注意事項 : 1、當不知道致冷器的冷熱面時，可采用這樣的方法，將紅線接電源正極，黑線接 負極，并可在沒有散熱條件下，瞬間通電進行試驗，即用手觸摸致冷器的兩個端面， 會感到有一面的發熱，一面稍有冷感，發熱的一面為熱面，冷感的一面為冷面。 但時間不能超過3秒，否則由于熱端溫度太高，極易造成器件燒壞。

2、在一般條件下，引線用紅色通常表示為正極:通常用黑色表示為負極，這是熱電 致冷器工作時的接線方法。需致熱時，只要改變電流極性即可。致冷工作必須采 用標準的電源，電源的紋波系數應小于10%。

3、致冷器的熱電偶對數及極限電壓的識別方法，熱電偶對數即指P、N結點的數量。 例如:致冷器的型號為TEC1-12706，則127為致冷器的熱電偶對數，06為允許 電流值:A,致冷器的極限電壓≈熱電偶對數X0.12，例如:TECI-12706的極限電 壓V=127X0.12=15.4(V)。正常工作壓為極限電壓的78%，如TEC1-12706的工作 電壓為15.4*0.78=12.01V。

4、各種致冷器不論在使用還是在試驗中，致冷致熱交換時應等冷熱面的溫度恢復 到室溫，(一般在15分鐘以上)。否則易造成致冷器的損壞。

5、為了延長熱電致冷器的壽命，應對致冷組件四周進行密封處理。我們方法有二種， 一種是采用704硅膠密封;另一種是采環氧樹脂密封，密封的目的是使致冷器的熱 電偶與外界空氣完全隔離。起著防濕防潮的作用，并可以延長致冷器的壽命。

6、在安裝時，首先將致冷組件的兩面擦試干凈，并分別在致冷器的冷熱面均勻地 涂上一層薄薄的導熱硅脂。與致冷器相接觸的鋁散熱器或儲冷板的表面應平整，并 擦試干凈，也在其表面均勻地涂上導熱硅脂;在安裝過程中致冷器的冷面一定要與 儲冷板接觸良好，熱面也應與鋁散熱器的表面充分接觸，(如用螺絲緊固，幾個螺 絲的用力都應均勻，切勿過度或用力不均)。為達到最佳致冷效果，在儲冷板和鋁 散熱器之間應用隔熱材料填充，其厚度一般在25-30mm為宜。

7、致冷片的安裝壓力建議在150PSI至300PSI之間，壓力太低會造致冷片接觸面接 觸不良，壓力太大，會損壞致冷片。

8、用戶在沒有專用儀器的情況下，判斷致冷器的合格與否，主要是測試其電阻。 可以使用數據電橋或帶有補償的電阻表，測量致冷器的電阻。用萬用表測試致冷組 件靜態電阻不準確，只可供參考。