半導(dǎo)體制冷器是由半導(dǎo)體所組成的一種冷卻裝置，於1960年左右才出現(xiàn)，然而其理論基礎(chǔ)Peltier effect(帕爾貼)可追溯到19世紀。如圖是由X及Y兩種不同的金屬導(dǎo)線所組成的封閉線路。
通上電源之後，冷端的熱量被移到熱端，導(dǎo)制冷端溫度降低，熱端溫度升高，這就是的Peltier effect。這現(xiàn)象是在1821年，由一位德國科學(xué)家Thomas Seeback首先發(fā)現(xiàn)，不過他當(dāng)時做了錯誤的推論，并沒有領(lǐng)悟到背後真正的科學(xué)原理。到了1834年，一位法國表匠，同時也是兼職研究這現(xiàn)象的物理學(xué)家Jean Peltier，才發(fā)現(xiàn)背後真正的原因，這個現(xiàn)象直到近代隨著半導(dǎo)體的發(fā)展才有了實際的應(yīng)用，也就是[制冷器]的發(fā)明(注意，這種叫制冷器，還不叫半導(dǎo)體制冷器)。
由許多N型和P型半導(dǎo)體之顆粒互相排列而成，而N P之間以一般的導(dǎo)體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導(dǎo)體，最後由兩片陶瓷片像夾心餅乾一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導(dǎo)熱良好，外觀看起來像三明治。
N型半導(dǎo)體，任何物質(zhì)都是由原子組成，原子是由原子核和電子組成。電子以高速度繞原子核轉(zhuǎn)動，受到原子核吸引，因為受到一定的限制，所以電子只能在有限的軌道上運轉(zhuǎn)，不能任意離開，而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢能)。離原子核最遠軌道上的電子，經(jīng)常可以脫離原子核吸引，而在原子之間運動，叫導(dǎo)體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導(dǎo)電，叫絕緣體。半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間，叫半導(dǎo)體。半導(dǎo)體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導(dǎo)體之后，不但能大大加大導(dǎo)電能力，而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導(dǎo)體。將一種雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體后，會放出自由電子，這種半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體。
P型半導(dǎo)體，是靠“空穴”來導(dǎo)電。在外電場作用下“空穴”流動方向和電子流動方向相反，即“空穴”由正板流向負極，這是P型半導(dǎo)體原理。
載流子現(xiàn)象：N型半導(dǎo)體中的自由電子，P型半導(dǎo)體中的“空穴”，他們都是參與導(dǎo)電，統(tǒng)稱為“載流子”，它是半導(dǎo)體所，是由于摻入雜質(zhì)的結(jié)果。
半導(dǎo)體制冷材料：不僅需要N型和P型半導(dǎo)體特性，還要根據(jù)摻入的雜質(zhì)改變半導(dǎo)體的溫差電動勢率，導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率使這種特殊半導(dǎo)體能滿足制冷的材料。目前國內(nèi)常用材料是以碲化鉍為基體的三元固溶體合金，其中P型是Bi2Te3—Sb2Te3，N型是Bi2Te3—Bi2Se3，采用垂直區(qū)熔法提取晶體材料。
