Der Peltier-Effekt tritt auf, wenn zwei unterschiedliche Leiter einen elektrischen Übergang bilden, wodurch Elektronen in eine bestimmte Richtung fließen, wodurch auf einer Seite des Übergangs Wärme und auf der anderen Seite Kälte erzeugt wird. Der Übergang verwendet zwei Arten von Leitern, einen reich an Elektronen (n-Typ) und einen, der Elektronen aufnehmen kann (p-Typ).
Jean Peltier entdeckte den Effekt im Jahr 1834, aber er blieb bis zur Entdeckung von Halbleitern eine Laborkuriosität. Ein typisches Peltier-Bauelement umfasst eine dünne Anordnung von p-Typ- und n-Typ-Halbleitern zwischen zwei Metallplatten zusammen mit Leitern für Gleichstrom. Eine Metallplatte nimmt Wärme auf, während die gegenüberliegende Platte Wärme verliert und für den Kühleffekt sorgt. Die „heiße Seite“ kann 200 Grad Celsius erreichen, während die „kalte Seite“ minus 100 Grad Celsius erreichen wird. Der Temperaturbereich hängt von der Gerätegröße und den verwendeten Materialien ab.
Die meisten Hersteller verwenden entweder Wismuttellurid oder Bleitellurid für die Halbleiter. Kommerzielle Peltier-Geräte haben eine Größe von einem halben Zoll im Quadrat bis zu 3 Zoll im Quadrat, und sie können in Reihe geschaltet werden, um einen großen Bereich abzudecken. Peltier-Geräte können Computerchips kühlen, wenn sie mit Kühlkörpern verwendet werden, und viele tragbare Kühler verwenden batteriebetriebene Peltier-Geräte.
