3.　どうして電気で冷やせるの？　―電子冷却―
物質は，電気を流すと多かれ少なかれ発熱します。電気コンロなどの電熱線はこの性質を積極的に利用したものです。 また，点灯中の電球の熱さは，多くの人が知っていることでしょう。

これに電気を流すとき，すべての電子が動くのではなく，隙間のある許容帯にいる電子だけが動きます。 ぎゅうぎゅう詰めの満員電車の車内では文字通り身動きがとれませんが，少しでも隙間があれば人をかき分けながら混雑した車内を移動することができます。 物質の内部もそんな状況に似ています。 ここで，左側の金属電極の電子が熱電材料に移るときのことを考えます。 電極の電子は，熱電材料の下側の許容帯が満員のため，上側の許容帯に進もうとします。 しかし，上側に進むにはエネルギーが足りません。 そこで，左側の電極の電子は，周囲の熱からエネルギーをもらい，熱電材料のなかに進むのです。 逆に，熱電材料から右側の電極に電子が抜けるとき，電子は余分なエネルギーを熱として周囲に出します。 このため，熱電材料に電気を流すと，一方で熱を奪い（冷たくなる），もう一方で熱を放出する（熱くなる）のです。 ｐ型熱電材料では，正孔が移動するときに，これと同様の現象が起こります。

電流により物質の両端に温度差が生じる現象は，フランスの物理学者Ｐｅｌｔｉｅｒによって１８３４年に発見されたので，ペルティエ効果といいます（最近は「ペルチェ」と書くことも増えました）。 この現象を応用し，実用化した製品として，アウトドア用の冷温庫があります。 冷蔵庫ではなく冷温庫と呼ぶのは，従来の冷蔵庫にはない特徴として，電流の向きを逆にするだけで保温庫にもなるからです。 つまり，冷温庫が１台あれば，夏はジュースを冷やし，冬はココアを温めることができるのです。 また，従来の冷蔵庫のような複雑な機構が無いので無振動かつ無騒音であり，さらに，フロンを一切使用しないため地球環境にも優しいという特徴があります。