半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu),作(zuo)為(wei)壹(yi)種基於帕爾帖效(xiao)應(ying)的現(xian)代冷卻手(shou)段,自20世(shi)紀(ji)60年代以來(lai),已逐漸(jian)發展成為壹(yi)項(xiang)重要的科(ke)技(ji)應(ying)用。其(qi)理論(lun)基(ji)礎(chu)可(ke)追(zhui)溯(su)至(zhi)19世(shi)紀初期(qi),由(you)法(fa)國(guo)物理學(xue)家帕爾帖發現(xian)的溫(wen)差電現(xian)象(xiang),即(ji)當(dang)電流通(tong)過(guo)由(you)兩(liang)種不(bu)同(tong)金(jin)屬構(gou)成的回(hui)路時,會(hui)在(zai)接(jie)點(dian)處(chu)產(chan)生吸熱(re)或放(fang)熱(re)現(xian)象(xiang)。這壹(yi)發現(xian),盡(jin)管在當(dang)時由(you)於材料(liao)限(xian)制未(wei)能(neng)得到廣(guang)泛(fan)應(ying)用,但(dan)為後來(lai)的半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)奠定(ding)了(le)理論(lun)基(ji)礎(chu)。
(智能除濕機、半(ban)導(dao)體(ti)除濕(shi)機)
帕爾帖效(xiao)應(ying)的發現(xian),揭開(kai)了溫差電(dian)效應(ying)研(yan)究的序幕。然(ran)而,真(zhen)正使(shi)這壹(yi)理論(lun)走(zou)向(xiang)實用化(hua)的,是(shi)20世(shi)紀(ji)中(zhong)葉(ye)蘇(su)聯(lian)科(ke)學(xue)院(yuan)半(ban)導(dao)體(ti)研(yan)究所約飛(fei)院(yuan)士的研(yan)究成果(guo)。約飛(fei)通(tong)過(guo)對半(ban)導(dao)體(ti)的深入(ru)研(yan)究,發現(xian)碲化(hua)鉍化(hua)合物固溶(rong)體(ti)具(ju)有優異(yi)的致冷效(xiao)果(guo),這壹(yi)發現(xian)標(biao)誌(zhi)著(zhe)半(ban)導(dao)體(ti)致冷材(cai)料(liao)研(yan)究的重(zhong)大(da)突破。隨著研(yan)究的深入(ru),半(ban)導(dao)體(ti)致冷材(cai)料(liao)的優值(zhi)系(xi)數不(bu)斷(duan)提(ti)高,至60年代,半(ban)導(dao)體(ti)致冷器件開(kai)始大(da)規模應(ying)用於各個(ge)領域。

在我國(guo),半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)的研(yan)究始於50年代末(mo)至60年(nian)代初,是(shi)當(dang)時國(guo)際(ji)上較早(zao)開(kai)展此項(xiang)研(yan)究的國(guo)家之(zhi)壹(yi)。中國(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)半(ban)導(dao)體(ti)研(yan)究所等(deng)機構(gou)投(tou)入(ru)了大(da)量(liang)人力物力,不(bu)僅(jin)在半(ban)導(dao)體(ti)致冷材(cai)料(liao)的高(gao)優值(zhi)系(xi)數研(yan)究上取得了顯著(zhu)成果(guo),還拓寬(kuan)了(le)其應(ying)用領(ling)域,推動(dong)了半(ban)導(dao)體(ti)致冷器技(ji)術(shu)的快(kuai)速發展。
(電力機櫃除濕(shi)機、半(ban)導(dao)體(ti)除濕(shi)機)
半(ban)導(dao)體(ti)致冷的原(yuan)理,簡(jian)而言(yan)之(zhi),是(shi)利(li)用N型和P型半(ban)導(dao)體(ti)材料(liao)構(gou)成的電(dian)偶(ou)對(dui),在(zai)直(zhi)流電(dian)流的作(zuo)用下(xia),壹(yi)端吸熱(re)(冷端(duan)),另(ling)壹(yi)端放(fang)熱(re)(熱(re)端(duan))。這(zhe)壹(yi)過程(cheng)是(shi)由(you)載(zai)流子(zi)(電(dian)子和(he)空穴(xue))在(zai)電(dian)場(chang)作用下(xia)流動(dong),引(yin)起勢能(neng)變化(hua)而(er)導(dao)致的能(neng)量(liang)傳遞。由(you)於單(dan)個(ge)電偶(ou)對(dui)的致冷效(xiao)應(ying)較小,實際(ji)應(ying)用中(zhong)通(tong)常(chang)將(jiang)多(duo)個(ge)電偶(ou)對(dui)串聯或並聯,形(xing)成熱電(dian)堆(dui),以提(ti)高致冷效(xiao)率。
半(ban)導(dao)體(ti)致冷器件的性(xing)能(neng),主(zhu)要取決(jue)於其產(chan)冷量(liang)、熱端(duan)散熱(re)量(liang)以及(ji)輸(shu)入(ru)電功率之(zhi)間(jian)的關(guan)系。產(chan)冷量(liang)受到(dao)多(duo)種因素的影(ying)響(xiang),包括冷端(duan)從(cong)周(zhou)圍吸收(shou)的熱(re)、焦(jiao)耳(er)熱(re)以及(ji)傳導(dao)熱等(deng)。通(tong)過(guo)合理的設(she)計(ji)和(he)控制(zhi),可(ke)以實現(xian)對半(ban)導(dao)體(ti)致冷器件溫度(du)的高(gao)精度(du)控(kong)制(zhi),從(cong)而(er)滿(man)足各(ge)種應(ying)用需(xu)求(qiu)。
(電力電(dian)櫃除濕(shi)機、半(ban)導(dao)體(ti)除濕(shi)機)
半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)的優點(dian)和(he)特(te)點(dian)顯(xian)著(zhu),使(shi)其在(zai)多(duo)個(ge)領域得到廣(guang)泛(fan)應(ying)用。首(shou)先(xian),它(ta)不(bu)需(xu)要任何(he)致冷劑(ji),可(ke)連(lian)續工作,無(wu)汙(wu)染,無(wu)旋(xuan)轉(zhuan)部件和滑動(dong)部件,因此壽(shou)命長(chang)、噪(zao)音低、安(an)裝容易(yi)。其次(ci),半(ban)導(dao)體(ti)致冷器具(ju)有致冷和(he)加(jia)熱雙重功能,雖(sui)然致冷效(xiao)率壹(yi)般不(bu)高(gao),但(dan)致熱效(xiao)率很(hen)高,可(ke)以替代分立(li)的加(jia)熱系統(tong)和致冷系(xi)統(tong)。此外(wai),半(ban)導(dao)體(ti)致冷器熱慣(guan)性(xing)小(xiao),致冷致熱時間(jian)快(kuai),易(yi)於實現(xian)遙控、程(cheng)控(kong)和計(ji)算(suan)機控制,便於組(zu)成自動(dong)控(kong)制系統(tong)。

在軍事(shi)方(fang)面,半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用於dao彈、雷(lei)達、潛艇(ting)等(deng)紅外(wai)線(xian)探(tan)測和導(dao)行系(xi)統(tong),提(ti)高了軍事(shi)裝備的精確度(du)和(he)可(ke)靠性(xing)。在(zai)醫療領(ling)域(yu),半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)被(bei)用於冷刀、冷臺(tai)、白內障摘除(chu)器、血液分析儀等(deng)設(she)備,為醫(yi)療手(shou)術(shu)和診斷(duan)提(ti)供了更加(jia)安全(quan)、有效(xiao)的手(shou)段。在實驗室(shi)裝置和(he)專(zhuan)用裝置方(fang)面,半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用於各種高低溫(wen)實驗儀器、石油(you)產(chan)品(pin)低溫(wen)測試儀、生化(hua)產(chan)品(pin)低溫(wen)測試儀等(deng),為科(ke)研(yan)和生產(chan)提(ti)供了重要支持(chi)。
(電力配(pei)電(dian)櫃(gui)除(chu)濕(shi)機、電櫃除(chu)濕機、半(ban)導(dao)體(ti)除濕(shi)機)
此外(wai),半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)在(zai)日(ri)常生活中的應(ying)用也日益(yi)廣(guang)泛(fan)。例如(ru),在空(kong)調(tiao)、冷(leng)熱兩用箱(xiang)、飲水機、除濕機等(deng)家用電(dian)器中,半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)為(wei)用戶提(ti)供了更加(jia)便捷(jie)、舒(shu)適的生活體(ti)驗。同(tong)時,半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)還可(ke)以用於發電領(ling)域,特(te)別是(shi)在(zai)中(zhong)低溫(wen)區發電方(fang)面,具(ju)有廣(guang)闊的應(ying)用前景(jing)。
綜上所(suo)述,半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)作(zuo)為(wei)壹(yi)項(xiang)基於帕爾帖效(xiao)應(ying)的現(xian)代科(ke)技(ji)應(ying)用,具(ju)有顯(xian)著(zhu)的優點(dian)和(he)特(te)點(dian),在(zai)軍事(shi)、醫(yi)療、實驗室(shi)裝置、專(zhuan)用裝置以及(ji)日常生活等(deng)多(duo)個(ge)領域得到了廣(guang)泛(fan)應(ying)用。隨(sui)著科(ke)技(ji)的不(bu)斷(duan)進(jin)步和人們對(dui)高品(pin)質(zhi)生活的追(zhui)求(qiu),半(ban)導(dao)體(ti)致冷技(ji)術(shu)將(jiang)會在(zai)未(wei)來(lai)發揮(hui)更加(jia)重要的作(zuo)用。