Hiệu ứng Peltier xảy ra khi hai vật dẫn khác nhau tạo thành một mối nối điện, khiến các electron chuyển động theo một hướng cụ thể tạo ra nhiệt ở một bên của mối nối và lạnh ở phía bên kia. Mối nối sử dụng hai loại dây dẫn, một loại giàu electron (loại n) và một loại có thể nhận electron (loại p).
Jean Peltier phát hiện ra hiệu ứng này vào năm 1834, nhưng nó vẫn là một sự tò mò trong phòng thí nghiệm cho đến khi phát hiện ra chất bán dẫn. Một thiết bị Peltier điển hình kẹp một mảng mỏng chất bán dẫn loại p và loại n giữa hai tấm kim loại cùng với các vật dẫn cho dòng điện một chiều. Một tấm kim loại hấp thụ nhiệt trong khi tấm đối diện mất nhiệt và cung cấp hiệu quả làm mát. “Mặt nóng” có thể đạt 200 độ C, trong khi “mặt lạnh” sẽ đạt đến âm 100 độ C. Phạm vi nhiệt độ phụ thuộc vào kích thước của thiết bị và vật liệu được sử dụng.
Hầu hết các nhà sản xuất sử dụng Telluride bismuth hoặc Telluride chì cho các chất bán dẫn. Các thiết bị Peltier thương mại có kích thước từ một inch vuông đến 3 inch vuông và chúng có thể được nối dây theo chuỗi để bao phủ một khu vực rộng lớn. Thiết bị Peltier có thể làm mát chip máy tính khi được sử dụng với tản nhiệt và nhiều thiết bị làm mát di động sử dụng thiết bị Peltier chạy bằng pin.
