半导体致冷器(TEC)也叫热电致冷器,是一种热泵，它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无致冷剂污染的场合。半导体致冷器的工作运转是用直流电流，它既可致冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一致冷器上实现致冷或加热,这个效果的产生就是通过热电的原理。
        半导体致冷器是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热的现象。重掺杂的N型和P型的碲化铋主要用作TEC的半导体材料，碲化铋元件采用电串联，并且是并行发热。TEC包括一些P型和N型对(组)，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间;TEC组件每一侧的陶瓷电极的作用是防止由TEC电路引起的激光器管芯的短路;TEC的控制温度可达30℃-40℃，当有电流从TEC流过时，电流产生的热量会从TEC的一侧传到另一侧，在TEC上产生″热″侧和″冷″侧，这就是TEC的加热与致冷原理。是致冷还是加热，以及致冷、加热的速率，由通过它的电流方向和大小来决定。
        在实际应用中，TEC通常安装在热沉和组件外壳之间。其冷侧与激光器芯接触，起到致冷作用，它的热侧与散热片接触，把热量散到外部去，这也只是一种最普遍的情况。在对激光器工作温度的稳定性要求较高的场所，一般都采用双向温控，即在常温和高温时对激光器制冷，在低温环境中则制热;半导体致冷器在电流方向逆转时，原来的冷端和热端的位置就互换;则贴近激光器芯的一则就变成了热端，对激光器芯加热。