L'effet Peltier se produit lorsque deux conducteurs différents forment une jonction électrique, provoquant la circulation des électrons dans une direction spécifique qui génère de la chaleur d'un côté de la jonction et du froid de l'autre. La jonction utilise deux types de conducteurs, l'un riche en électrons (type n) et l'autre pouvant accepter des électrons (type p).
Jean Peltier a découvert l'effet en 1834, mais il est resté une curiosité de laboratoire jusqu'à la découverte des semi-conducteurs. Un dispositif Peltier typique prend en sandwich un mince réseau de semi-conducteurs de type p et de type n entre deux plaques métalliques ainsi que des conducteurs pour le courant continu. Une plaque métallique absorbe la chaleur tandis que la plaque opposée perd de la chaleur et fournit l'effet de refroidissement. Le « côté chaud » peut atteindre 200 degrés Celsius, tandis que le « côté froid » atteindra moins 100 degrés Celsius. La plage de température dépend de la taille de l'appareil et des matériaux utilisés.
La plupart des fabricants utilisent du tellurure de bismuth ou du tellurure de plomb pour les semi-conducteurs. Les appareils Peltier commerciaux varient en taille d'un demi-pouce carré à 3 pouces carrés, et ils peuvent être câblés en série pour couvrir une grande surface. Les appareils Peltier peuvent refroidir les puces informatiques lorsqu'ils sont utilisés avec des dissipateurs thermiques, et de nombreux refroidisseurs portables utilisent des appareils Peltier alimentés par batterie.
