随着社会的发展，人们对环境的舒适度的要求进一步提高，半导体制冷技术随着材料优值系数的提高而得到了极大的发展，在民用、军事等领域有着广泛的应用。本文从帕尔贴效应、焦耳效应入手，总结前人经验的基础上确定了半导体制冷的工作区间范围，推导出在半导体制冷过程中的两种极限工况下的数学公式，总结了各个因素对半导体制冷系统的影响，并建立了稳态的热力学模型。由于半导体制冷系统的冷热端温度难以测定，因此在研究中采用冷热端介质温度代替冷热端温度。本文首先对稳态热力学模型的优值系数、冷热端温差、冷热端热阻对半导体制冷系统在两种极端工况下的影响做出了分析，确定了各因素对半导体制冷的曲线图，该图直观地反映了各个因素对半导体制冷影响以及它们之间存在的联系。其次在对该热力学模型模拟结果的基础上提出了稳态的传热特性，使用ANSYS软件模拟各个因素对半导体制冷系统的影响并确定在小范围空间内的温度变化，总结归纳了各因素对半导体制冷的影响并提出优化建议。本文研究表明，半导体制冷器性能是受多个因素共同作用的，通过研究各个因素对半导体制冷的影响，运用ANSYS软件模拟半导体制冷在空间内的温度变化，可为半导体系统的发展提供技术上支持。