由于半导体制冷器属电子物理制冷，根本不用制冷工质和机械运动部件，从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题，并在小容量低温冷藏箱方面具有更加显著的节能特性极具开发推广价值。 半导体电子制冷又称热电制冷，或者温差电制冷，它是利用"帕尔帖效应"的一种制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。 1843年，法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝，再将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上，通电后，他惊奇的发现一个接头变热，另一个接头变冷；这个现象后来就被称为"帕尔帖效应"。 "帕尔帖效应"的物理原理为：电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量。反之，就需要从外界吸收热量（即表现为制冷） 
半导体冰箱使用的制冷片经过多次实验，科学家发现：P型半导体（Bi2Te3-Sb2Te3）和N型半导体 (Bi2Te3-Bi2Se3)的热电势差最大，应用中能够在冷接点处表现出明显制冷效果。 电子冰箱简单结构为：将P型半导体，N型半导体，以及铜板，铜导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用，回路由 12V直流电供电，接通电流后，一个接点变冷（冰箱内部），另一个接头散热（冰箱后面散热器）。 2.无需制冷剂制冷（压缩式和吸收式都需要），绝对环保
3，效率高，耗电量低（在100W以下，耗电量只有压缩式和吸收式的一半）
4.因为使用制冷片制冷，所以半导体冰箱可以做到任意大小，甚至有用usb接口供电的usb冰箱出现。 
多级制冷片2.冰箱容积不能超过100升（高于100升，其制冷效果下降，耗电量增加）
3.因为制冷片一面散热，而且产热多，所以必须使用散热设备，这也增加了半导体冰箱的成本，如果使用风扇，还会增加耗电量，产生轻微噪音。
4.半导体冰箱在做较大的冰箱时成本较高，不利于大规模推广。
由于半导体制冷材料的优缺点点，所以半导体冰箱的应用主要在小型冰箱上较多，如车载冰箱，usb冰箱，胰岛素冷藏设备等 
