半导体制冷

半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料．如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作．

请回答下列问题：

电子冰箱

电子冰箱是利用珀尔贴效应制成的．所谓珀尔贴效应，是指当两种不同的导体相连，并与一个直流电源连接成通路时，在两导体的结点处有吸热或者放热的现象发生（如图甲）．此效应是可逆的，即当电流方向改变时，原来的吸热端变为放热端，而原来的放热端变为吸热端（如图乙）．

该效应的物理解释是：电荷在导体中运动形成电流．由于电荷在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，便释放出多余的能量；相反，从低能级向高能级运动时，从外界吸收能量．能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出．

科学家发现：P型半导体和N型半导体在应用中吸放热效果更明显． 电子冰箱简单结构为：将P型半导体、N型半导体、以及铜板、铜导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用，回路由 12V直流电供电（如图丙），接通电流后，一个接点变冷（冰箱内部），另一个接头散热（冰箱后面散热器）． 为了取得更大的制冷效果，实际的电子冰箱是把多对PN型半导体按图丁连接起来的．