Termoelektrik soğutma
Peltier soğutucu > Peltier etkisi ile termoelektrik soğutma

Peltier etkisi seebeck etkisinin karşıt etkisi olarak tanımlanabilir. Farklı iki iletkenden yapılmış bir halkaya akım uygulandığında iletkenlerin bağlı olduğu noktalar ısınır veya soğur. Peltier katsayısı ise uygulanan akımda ne kadar ısıtma veya soğutma elde edildiğinin bir ölçüsüdür. Akım uygulandığında bir bağlantıdan diğer bağlantıya elektronlar transfer edilecek ve bu elektronlar sahip oldukları enerjiyi bir bağlantıdan diğerine taşımış olacaklar elektronların ayrıldığı bağlantı soğuyacak ve elektronların gittiği bağlantı ise ısınacaktır.
\pi _{AB}{=}{\frac {q}{I}}\qquad \,\!,  \quad q\,\!: ısınma ya da soğuma hızı  I\,\!: akım
Peltier ve seebeck katsayıları birbirleriyle şu şekilde ilişkilidir:
\pi _{AB}{=}\alpha _{AB}T\,\!
Peltier katsayısı sıcaklığa bağlı, seebeck katsayısı ise sabit bir sayıdır.
Peltier soğutuclarda peltier soğutması şu eşitlikle verilir:
Peltier\quad Sogutmasi{=}\left(\alpha _{p}-\alpha _{n}\right)IT_{1}\,\!
P-tipi yarı iletkende yük taşıyıcılar pozitif yüklü "hole"lerdir (h^+) n-tipi yarı iletkende ise yük taşıyıcılar negatif yüklü elektronlardır (e^-). Elektron ve hole hareketi farklı yüklü oldukları için zıt olacaktır ve seebeck katsayıları bu iki malzeme için zıt işaretlidir böylelikle sistemin  \left(\alpha _{p}-\alpha _{n}\right)\,\! farkı maksimum olacaktır. Holeler negatif kutba enerjilerini taşırken, elektronlar pozitif kutba enerjilerini taşıyacaktır ve bu kutupla ısınmaya başlayacaktır. Tersi şekilde de karşı taraf soğumaya başlayacaktır.
Sistemin peltier soğutması haricinde soğutma gücünü etkileyen iki faktör daha bulunmaktadır. Bunlar maalesef peltier soğutmasına karşı bir şekilde çalışır ve sistemin soğutma gücünü azaltır. Bu faktörler ısı iletimi ve Joule ısıtmasıdır.
ISI\quad iletimi{=}{\frac {\left(T_{2}-T_{1}\right)}{\left(K_{p}+K_{n}\right)}}\,\!
JOULE\quad ISITMASI{=}{\frac {I^{2}\left(R_{p}+R_{n}\right)}{2}}\,\!
Kp ve Kn yarı iletkenlerin ısı iletme kapasiteleri, Rp ve Rn de elektriksel dirençleri.
Bu etkenlerinde etkisiyle sistemin genel soğutma gücü (q) şu şekilde yazılabilir:
q{=}\left(\alpha _{p}-\alpha _{n}\right)IT_{1}-{\frac {\left(T_{2}-T_{1}\right)}{\left(K_{p}+K_{n}\right)}}-{\frac {I^{2}\left(R_{p}+R_{n}\right)}{2}}\,\!
Peltier soğutuclar için dikkate alınan bir diğer önemli özellik ise soğutucunun performans katsayısı(COP)'dır. COP soğutma gücünün elektrik tüketimine oranıdır.
COP{=}{\frac {q}{W}}\,\!
\qquad q\,\!: soğutma gücü
W\,\!:elektrik tüketimi
W{=}\left(\alpha _{p}-\alpha _{n}\right)IT_{1}+I^{2}\left(R_{p}+R_{n}\right)/2\,\!
Böylelikle COP şu şekilde yazılır:
COP{=}{\frac {\left(\alpha _{p}-\alpha _{n}\right)IT_{1}-\left(T_{2}-T_{1}\right)/\left(K_{p}+K_{n}\right)-I^{2}\left(R_{p}+R_{n}\right)/2}{\left(\alpha _{p}-\alpha _{n}\right)IT_{1}+I^{2}\left(R_{p}+R_{n}\right)/2}}\,\!
COP'un maksimum olduğu değer, o malzeme ile elde edilecek maksimum soğutma anlamına gelir. Yukarıdaki eşitliğin akıma göre türevini alarak sıfıra eşitlemek, performans katsayısının maksimum olduğu akım değerinicerecektir.
{\frac {dCOP}{dI}}=0\qquad COP_{max}={\frac {T_{1}\left\{\left(1+ZT_{m}\right)^{1/2}-\left(T_{2}/T_{1}\right)\right\}}{\left(T_{2}-T_{1}\right)\left\{\left(1+ZT_{m}\right)^{1/2}+1\right\}}}\qquad \Delta {T_{max}}={\frac {1}{2}}ZT_{1}^{3}2\,\!
\Delta {T_{max}}\,\! : elde edilebilecek maksimum sıcaklık farkı, Z: Figure of Merit Tm: Ortalama Sıcaklık