半導體制冷臺也叫熱電致冷器，是一種熱泵，它的優點是沒有滑動部件，應用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無致冷劑污染的場合。工作運轉是用直流電流，它既可致冷又可加熱，通過改變直流電流的極性來決定在同一致冷器上實現致冷或加熱，這個效果的產生就是通過熱電的原理，一個單片的致冷器，它由兩片陶瓷片組成，其中間有N型和P型的半導體材料（碲化鉍），這個半導體元件在電路上是用串聯形式連結組成。

　　半導體制冷臺的工作原理是：當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成電偶對時，在這個電路中接通直流電流后，就能產生能量的轉移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導體材料N、P的元件對數來決定，以下三點是熱電致冷的溫差電效應。

　　任何物質都是由原子組成，原子是由原子核和電子組成。電以高速度繞原子核轉動，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，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）。離原子核軌道上的電子，經常可以脫離原子核吸引，而在原子之間運動，叫導體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導電，叫絕緣體。

　　半導體導電能力介于導體與絕緣體之間，叫半導體。半導體重要的特性是在一定數量的某種雜質滲入半導體之后，不但能大大加大導電能力，而且可以根據摻入雜質的種類和數量制造出不同性質、不同用途的半導體。將一種雜質摻入半導體后，會放出自由電子，這種半導體稱為N型半導體。