電流通過熱電對(duì)時(shí)，建立了冷端與熱端之間的溫差，故冷端的溫度與熱端的溫度有關(guān)。降低熱端溫度，能達(dá)到更低的冷端溫度。利用多級(jí)復(fù)疊式熱電堆，是降低熱端溫度的一種有效方法。

　　熱電堆與冷水機(jī)是不同的，它是由二個(gè)以上的熱電對(duì)組成。今以三級(jí)復(fù)疊式熱電堆為例第一級(jí)熱電對(duì)的冷端貼在第二級(jí)熱電對(duì)的熱端上；第二級(jí)熱電對(duì)的冷端貼在第三級(jí)熱電對(duì)的熱端上’各級(jí)熱電對(duì)之間有極薄的電絕緣層。用這種方法，最下面一級(jí)熱三級(jí)復(fù)疊電對(duì)的熱端，向中間熱電對(duì)的冷端排熱式熱電堆示意圖中間熱電對(duì)的熱端，向上面一級(jí)熱電對(duì)的冷端排熱。此時(shí)，上一級(jí)熱電對(duì)的制冷量，應(yīng)等于下一級(jí)熱電對(duì)的排熱量，以保證熱平衡。

　　由n級(jí)熱電對(duì)組成的多級(jí)復(fù)疊式熱電制冷器，確定其制冷系數(shù)的當(dāng)e>O．5時(shí)，多級(jí)復(fù)疊式熱電堆與單級(jí)熱電對(duì)獲得的溫差幾乎相同，只是在e<O．5時(shí)，兩級(jí)復(fù)疊式熱電堆才顯示出能獲得較大溫差的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，考慮到兩級(jí)復(fù)疊式熱電堆比單級(jí)熱電對(duì)制造困難，常在e<O．2以后才采用兩級(jí)復(fù)疊式熱電堆。在第三級(jí)電堆的冷端產(chǎn)生的制冷量是很小的。大于三級(jí)的復(fù)疊式熱電堆，只用在溫差很大而效率幾乎不考慮的場(chǎng)合。