サーモモジュールは、ペルチェ素子、または熱電素子とも呼ばれる半導体ベースの電子部品であり、コンパクトで効率の良いヒートポンプとして機能します。直流電流を流すと、サーモモジュールの片側からもう片側へと熱が移動します。したがって、サーモモジュールの一面が冷却されると同時に、反対の面は加熱されます。
また、直流電源の極性を入れ替えると、この現象が逆転し、今度は逆方向に熱の移動が発生します。したがって、サーモモジュールは、使用条件に応じて、冷却および加熱のいずれの目的にも使用することができます。一般に、サーモモジュールは、Bi 2Te3（ビスマス・テルル）を材料とするN型、P型の2種類の半導体素子によって構成されています。半導体素子は、電気的には直列に、熱的には並列に接続され、メタライズされた2枚のセラミック基板に接合されています。
セラミック基板は、堅牢な構造を提供すると同時に、半導体素子を電気的に隔離し、平面かつ平行な接触面を形成します。サーモモジュールに使用されるBi2Te3材料であるN型とP型の半導体素子はともに、熱を一方向のみにしか移動しませんが、電流は上部基板から下部基板へ、または下部基板から上部基板へと両方向に流れます。
N型半導体は、電子過多に調製され、P型半導体は電子欠乏に調製されています。N型の過剰電子とP型の電子欠乏による正孔は、キャリアとして機能し、Bi2Te3材料内で熱エネルギーを運搬します。熱流 ─ サーモモジュール内部で発生する熱の移動 ─ は、直流電流の大きさに比例します。入力電流を0から最大の間で制御することにより、熱流とサーモモジュール内の温度差を精密に調整・制御できます。当社のサーモモジュールは、通常、7〜128カップル（対）ありますが、391対を超えるものも提供しています。カタログ中で最大動作電流は1.2〜36Aですが、これ以外の製品もご用意することが可能です。

サーモモジュールは、複数個並列接続して吸熱量を増加させることも、多段カスケードを構成して温度差を増加させることもできます。
サーモモジュールには可動部が無い為、信頼性が高く、事実上メンテナンスフリーです。同等の能力を持つコンプレッサーなどと比較して、コンパクトかつ軽量のうえ、静粛性の点でも優れています。しかしながら、サーモモジュールがすべてのサーマルソリューションに理想的なわけではなく、ヒートシンクなどによるシンプルな放熱対策が有効なケースもあります。他方、サーモモジュールによる電子冷却が適切なソリューションとして利点となる場合も多々あります。
サーモモジュールは、雰囲気温度を下回る冷却 ─ いわゆるアクティブ・クーリング ─ が可能であり、この点でヒートシンク単体による冷却と大きく異なります。ソリッドステート構造によって高い信頼性が約束されているため、装着後の保守整備が困難なシステムへの使用にも適しています。動作中のノイズは少なく、電気的干渉も無視できるレベルになっています。
特定要件に合致したサーモモジュールを選択する際には、サーモモジュールを使用するシステムを総合的に検証する必要があります。ほとんどの場合、標準品で十分に対応可能と思われますが、過酷な熱的、電気的、機械的その他の要件に対応する場合は、カスタム品が要求されることもあります。当社は、できるかぎりスタンダードサーモモジュールの使用をお奨めしていますが、カスタムデザインの開発および製造も行っており、技術サポートや分析を通じてお客様のニーズを正確に満たす製品を提供しています。
ほとんどの場合、冷却システムのパフォーマンスは複数のパラメーター＊と密接に関連しており、パラメーターによって変化します。
特定の要件に関して、適切なサーモモジュールの選択の判断が難しい場合は、お問い合わせください。

＊ アプリケーション毎に固有のパラメータを持ち、サーモモジュールの放熱面（Th）の温度に影響を及ぼします。特性データはサーモモジュールの特性を4つの重要なグラフで表します。

ΔT = 0°C　ΔT = 10°C　ΔT = 20°C　ΔT = 30°C　ΔT = 40°C　ΔT = 50°C　ΔT = 60°C　ΔT = 70°C　ΔT = 80°C