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6. サーモエレクトリック クーラー(TEC)はどのように機能しますか?

サーモエレクトリック クーラーは、ペルチェ効果で作動する半導体ヒート ポンプです。ペルチェ効果とは、電流が2つの伝導体を通過すると加熱または冷却効果が生じる理論です。電圧が2つの異なる素材の自由端に加えられると温度差が生じます。この温度差によってペルチェ冷却が一方の端からもう一方の端に熱を移動させます。
 
サーモエレクトリック クーラーは一般的にp型とn型の2種類の異なる導体として作用する半導体素子のアレイで構成されています。素子のアレイは2つのセラミック プレートの間にハンダ付けされていて、電気的に直列で熱的に並列になっています。 直流電流は結合された素子のn型からp型に1つまたは複数のペアを通って流れます。接合部(「コールドサイド」)では温度が低下し周辺から熱を吸収します。熱は電子伝達によってクーラーを通して運ばれ、電子が高いエネルギー状態から低いエネルギー状態に移動するように熱は反対側(「ホットサイド」)に放出されます。
 
クーラーのヒート ポンプ許容値は、電流およびn型素子とp型素子のペア(カップル)の数に比例します。N型とp型の半導体(通常、テルル化そう鉛)は、熱の吸い出しが容易に最適化できるため、ペルチェ効果を活かすのに適した材料です。それらはまた導体内の電荷キャリアの種類を制御することができます.