图一
目前国内较为常用的P型和N型制冷半导体材料为以碲化铋为基体的三元固溶体合金，其中P型是Bi2Te3—Sb2Te3，N型是Bi2Te3—Bi2Se3，采用垂直区熔法提取晶体材料。图二a和图二b分别为一个常用半导体制冷模块的实物照片。
图二a 正视图
图二b 侧视图
一般来说半导体制冷器件的体积可以做得很小，相比于传统压缩机的制冷技术，可以更方便地用于对电子电气设备的降温，且制冷器可以做成各种形状的贴片结构，贴附在芯片等关键发热元件的表面，以实现散热降温的效果。其实这一技术在一些特定领域已经有了一些广泛的应用，比如曾经有PC机的超频爱好者，利用这种结构的半导体制冷器，将CPU满负载时的表面温度降到了－3摄氏度，从而使得CPU的工作主频顺利升到了正常水平的50％以上。
如果用半导体制冷器件对特大功率的LED进行降温，也同样可以达到优化LED工作状态的效果，从而延长LED的寿命，改善LED发光的色温及一致性等问题。对于大功率LED照明来说，70％以上的故障都是由于LED温度过高所导至的。LED结温的升高会导致器件各方面的变化与衰减，这种变化主要体现在三个方面：一，减少LED的外量子效率；二，缩短LED的寿命；三，造成LED发生光的主波长偏移，从而导致光源的颜色发生偏移。其中器件的外量子效应是与LED光效直接相关的量，外量子效率的下降会致使LED光效的降低。随着LED结温的上升，白光LED发光的主波长会向长波方向移动。图三ab所示分别为LED结温与光效率的关系及结温与LED寿命的关系。
图三a
图三b
当LED的结温达到125摄氏度以上时，LED的发光效率就会显著下降，故障率较之100摄氏度时会上升两倍以上。一般情况下，当LED在额定功率一半以上工作时，温度每升高20度，故障率就会提高一倍。 而通常照明LED为了提高散热的效果，会将多颗LED以一定间隔排列，这又会导至LED的聚光效果不够理想，影响了照明的效果，降低了总体发光效率。通过给大功率LED的铝基板增加半导体制冷功能，将LED的发热由制冷模块快速地传递到另一端，同时对另一端进行散热，就能有效地降低LED工作时的环境温度。该基板结构可以做成如下图四的形式：