热电制冷（亦名温差电制冷、半导体制冷或电子制冷）是以温差电现象为基础的制冷方法，它是利用“塞贝克”效应的逆反应一珀尔帖效应的原理达到制冷目的。
所谓塞贝克效应就是在两种不问金属组成的闭合线路中，如果保持两接触点的温度不同，就会在两接触点间产生一个电势差一接触电动势。同时闭合线路中就有电流流过，称为温差电流。反之，在两种不同金属组成的闭合线路中，若通以直流电，就会使一个接点变冷，一个变热，这种现象称为珀尔贴效应，亦称温差电现象。
由于半导体材料内部结构的特点，决定了它产生的温差电现象比其他金属要显著得多，所以热电制冷都采用半导体材料，故亦称半导体制怜。
由一块P型半导体和一块N型半导体连接成的电偶，如图3-37所示。当通以直流电流I时，P型半导体内载流子（空穴）和N型半导体内载流子（电子）在外电场作用下产生运动。由于载流子（空穴和电子）在半导体内和金属片具有的势
能不一样，势必在金属片与半导体接头处发生能量的传递及转换。因为空穴在P型半导体内具有的势能高于空穴在金属片内的势能，在外电场作用下，当空穴通过结点a时，就要从金属片中吸取一部分热量，以提高自身的势能，才能进人P型半导体内。这样，结点a处就冷却下来。当空穴过结点b时，空穴将多余的一部分势能传递给结点b而进人金属片Ⅱ，因此，结点b处就热起来。
同理，电子在N型半导体内的势能大于在金属片中的势能，在外电场作用下当电子通过结点d时，就要从金属片Ⅲ中吸取一部分热量转换成自身的势能，才能进人N型半导体内。这样结点d处就冷却下来。当电子运动到达结点c时，电子将自身多余的一部分势能传给结点c而进入金属片Ⅱ，因此结点c处就热起
来，这就是电偶对制冷与发热的基本原因。
如果将电源极性互换，则电偶对的制冷端与发热端也随之互换。
当电偶对通以直流电I时，因珀尔贴效应产生的吸热量与电流I成正比。
