Francuski naukowiec Jean Peltiera w 1834 r. publikacją artykułu dotyczącego eksperymentów elektrycznych z punktami kontaktowymi różnych metali. Kiedy połączył dwa końce drutu bizmutu z miedzianymi drutami i podłączył je do akumulatora, aby umożliwić przepływ prądu, stwierdził, że jeden punkt styku rozgrzewa się, a drugi stygnie < / 2>. Odwrócenie przepływu prądu powoduje również efekt ogrzewania i chłodzenia obu styków. Przyczyny tego efektu nie były początkowo znane. Dopiero po odkryciu praw termoelektrycznych pojawiło się wyjaśnienie. Chodzi o odzyskiwanie energii z wolnych ładunków (elektryczne, otwory) w punktach kontaktowych, które w zależności od materiału znajdują się na różnych poziomach zużycia energii. W celu zwiększenia zapotrzebowania na energię, ładunek usuwa energię w postaci ciepła. W przypadku niższych poziomów, wspornik ładunku dostarcza energię w postaci ciepła. Powstaje zależna od prądu różnica temperatury .

Już 15 lat temu pruski naukowiec Johann Seebeck, o podobnej konstrukcji doświadczalnej, odkrył, że w przypadku ogrzewania jednego z dwóch punktów kontaktowych powstaje napięcie elektryczne pomiędzy dwoma przewodami miedzianymi. Zarówno efekt Peltiera, jak i efekt „Seebecka”, który jest stosowany w elementach termo-technicznych, są znane już od dawna, ale można je wykorzystać w praktyce dopiero w wyniku rozwoju nowoczesnych technologii. Ponieważ elementy Peltiera i elementy termo-elektroniczne są podobne, można za pomocą jednego elementu Peltiera uzyskać również napięcie elektryczne poprzez podgrzanie jednej strony i ochłodzenie drugiej.

Jak są zamontowane elementy Peltiera?

Nowoczesne moduły Peltiera (ilustracja 1 i 2) składają się ze styków między miedzią a stopu ołowiu, bizmutu (Bi2Te3) lub krzemowej helu (osiowe). Materiał ten ma kształt małej „kostki”, która jest połączona za pomocą mostków miedzianych. Całość jest zamontowana na podłożu ceramicznym z tlenku glinu. Również górna część jest pokryta ceramiczną płytą. Różne dodeki N lub P pozwalają na połączenie szeregowe dużej liczby takich elementów, tak że po obu stronach układu znajduje się wiele punktów kontaktowych, które w przypadku przepływu prądu ostudzą lub nagrzewają się. Z boku splotki są wyprowadzone do przyłącza elektrycznego. Połączone na przemian z mostkami miedzianymi są N- i P-domieszki „Dices”. 

To ogniwo Peltiera TRUE COMPONENTS ma wydajność chłodzenia 106 w i ma wysokość zaledwie 2,8 mm.

Standardowe moduły Peltiera to zazwyczaj kwadratowe w kształcie sandwich (patrz ilustracja 3) i są produkowane w różnych wymiarach w kilku centymetrach długości krawędzi. Napięcie robocze zależy od ilości zasobów i wynosi od kilku do kilku 10 woltów .

Wydajność chłodzenia, która może wytwarzać elementy Peltiera, wynosi od kilku w do około 100 W.

Maksymalna osiągalna różnica temperatury między ciepłym a zimnym boku elementu Peltiera wynosi około 70 K.