●1834年法国人帕尔帖发现当电流流经两个不同导体形成的接触点时，电子能级会发生跳跃，这种现象被叫做帕尔帖效应。帕尔帖效应是半导体制冷片的理论原型。

    ●当电子从低能量的P型材料流向高能量的N型材料时，电子会从低能级向高能级跳跃，这时表现为电子需要吸热，从而在这个节点处形成冷面（制冷片的冷面）；

    ●相反当电子从高能量的N型材料流向低能量的P型材料时，电子会从高能级向低能级跳跃，这时表现为电子需要放热，从而在这个节点处形成热面（制冷片的热面）；

    ●事实上，大部分不同金属形成的闭环都具有这个现象；目前商业化的碲化铋基热电材料的帕尔帖效应更明显，即电子能级跳跃的更高，相应的制冷效率更高。目前，在全世界范围内，普遍商业化的半导体制冷片还是碲化铋基为主（以碲化铋为基材，做不同的掺杂形成P级和N级）；

    ●如原理图所示，制冷片是由PN型热电材料组成的电路（一般为串联电路）。

    ●半导体制冷片是一种没有运动部件的器件，但因为所使用的材料的热膨胀系数不同，所以在温度变化时，器件会产生内应力；特别是在温度变化速率（如需要冷热循环）很大时，产生的内应力会很大，这时就需要选择高可靠性器件。