当直流电通过两种不同导体组成的回路时,节点上将产生吸热和放热现象,这就是珀尔贴效应,其本质是导体中的自由电子(载流子)从一种材料向另一种材料迁移通过节点时,因每种材料载流子的势能不同而与外界交换能量,以满足能量守恒。实用的热电制冷装置是用半导体电偶组成的。在半导体材料中,n型材料有多余电子;p型材料则电子不足。若将一只p型和一只n型半导体元件联结成电偶,接上直流电后,接头处就会产生温差,实现能量转移;若将一些半导体热电偶在电路中串联,就可构成一个常见的制冷热电堆。若电流方向是n流向p,则降温吸热,为冷端,反之则为热端。此种制冷循环不需制冷剂,无运动部件、无噪声、无振动、无磨损、易于小型化,使用直流电工作,较为稳定,且维护方便,寿命较长。但是它成本较高,效率较低,制造复杂和必须用直流电等缺点,限制了它的推广和应用。