TEC의 작동 방식을 더 잘 이해하기 위해 먼저 내부 구조를 살펴보겠습니다. TEC의 핵심은 반도체 열전대(그레인)이며 일반적으로 P형과 N형으로 구분됩니다.
열전대에 직류 전류가 흐르면 P형과 N형 반도체 알갱이(P형(정공이 있는 붕소 등 3가 원소로 도핑)이 정공을 통해 전기를 전도해 양전하를 띠고, 한 쌍의 N형(인 등 5가 원소로 도핑)이 전자로 전기를 전도해 음전하를 띤다.
콜드 엔드에서 캐리어는 낮은 에너지 레벨에서 더 높은 에너지 레벨로 점프합니다. 에너지 준위 전환 과정에서 열이 흡수되어 냉각 효과를 얻습니다. 한편, 핫 엔드의 캐리어가 재결합하면 에너지가 방출되어 발열 현상이 발생합니다. 직류 전류가 반대 방향으로 흐르면 냉각 효과가 가열로 변환됩니다.
PN 접합은 전도성 층을 통해 열전대를 형성하며 TEC의 핵심 구조 구성 요소입니다. 단일 쌍의 열전대는 전원을 켠 후 냉각 또는 가열 기능을 수행할 수도 있습니다.
다음 그림과 같이 열전대의 양쪽 끝에 열 전도체가 추가됩니다. 완전한 TEC가 형성됩니다. TEC에 전원이 공급되면 상부 표면이 열을 흡수하게 되는데, 이를 콜드 엔드라고 하며 흡수된 열은 Q0입니다. 아래쪽 표면은 열을 방출하며 뜨거운 표면이라고 하며 방출되는 열은 Q1 ; Q1= Q0+Qtec
열흡수와 방열에 따른 상면과 하면의 온도차는 ΔT，ΔT=T1-T0
일상적인 사용에서 TEC는 일반적으로 여러 쌍의 PN 접합으로 구성됩니다. 더 큰 냉각 용량이나 온도 차이를 달성하기 위해.
기사를 읽은 후 다시 칠판에 주의를 기울여야 할 때입니다.
Q: 차가운 쪽에서 흡수된 열 Qc와 뜨거운 쪽에서 방출된 열 Qt 사이에는 어떤 관계가 있나요?
답: Qc=Qt-Qtec.
Q: 차가운 부분과 뜨거운 부분이 각각 열을 흡수하고 방출하는 이유는 무엇입니까?
A: 콜드 엔드에서 캐리어는 낮은 에너지 레벨에서 더 높은 에너지 레벨로 점프합니다. 에너지 준위 전환 과정은 열을 흡수하여 냉각 효과를 얻습니다. 한편, 핫 엔드의 캐리어가 재결합하면 에너지를 방출하여 발열 현상이 발생합니다.
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