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半導體製冷 只合小型裝置

【明報專訊】半導體製冷技術的原理,是「逆熱電效應」(Peltier Effect)。那是由法國物理學家Jean Charles Athanase Peltier在1834年發現的現象。簡單來說,是向某些特殊物料(主要是半導體)的兩面施加電壓,兩面就會產生溫差,一面特別熱,一面特別冷,就可以用來製冷或者製熱。

188年歷史 近年發展迅速

這個現象發現了100多年,一直都沒有實際應用,主要是因為未找到合適的材料,一般金屬半導體的逆熱電效應很弱,根本就無法應用。直到後來,前蘇聯科學院半導體實驗室負責人約飛(Abram Ioffe)生前的研究資料公開,令業界知道,以碲化鉍(Bismuth telluride)為基礎的化合物是很好的逆熱電效應半導體材料,才出現首個突破。

但是之後的半導體製冷產品仍然未成熟,除了售價偏高,很少產品能達攝氏零度以下。直至近幾年,半導體製冷產品的性價比才大幅改善,愈來愈多產品能夠達到攝氏零度以下,在車載雪櫃和酒店客房雪櫃市場方面,已足以挑戰使用壓縮機和製冷劑的傳統雪櫃。近兩年,多款掛頸式個人降溫產品也有使用半導體製冷技術。

不過,半導體製冷技術只適合用來製造小容量或小範圍的製冷裝置。一旦容量較大,其成本效益就會直線下降。若是家用的雪櫃和冷氣機,仍然是以使用壓縮機和製冷劑的傳統產品較為適合。

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