热电制冷(TEC)芯片内部的金属导体与热电材料的连接处存在界面效应，即存在由材料特性不匹配引起的边界热阻和由表面缺陷引起的接触效应。在不良散热情况下，接触效应尤为突出，例如热应力导致的裂痕。本文采用有限元计算方法，使用ANSYSWorkbench软件，以一个TEC芯片为研究对象，研究TEC芯片的几种不良工况如不良散热(非均匀温度分布)、热应力集中、接触效应增大等条件对TEC芯片制冷能力的影响，指出TEC芯片可能的失效机理，为工程应用提供参考。
　　对一种非均匀温度分布的研究结果表明，随着过余温度与比例因子增大，制冷量降低、功率升高、降低、热应力峰值增大。在量化的非均匀温度场的影响下，TEC芯片的相对偏差制冷量达到-8.788%，相对功率偏差达到2.608%，相对偏差达到-10.9%，最大热应力达到了268MPa。热应力集中导致的接触恶化分别用接触热阻和接触电阻的放大因子N和M的变化来表示。同时考虑非均匀温度分布和接触效应的研究表明，局部不良散热导致的芯片性能下降不超过10%，接触热阻导致的芯片性能下降不超过50%，然而接触电阻的增大对芯片性能的影响最为明显，无论是c模式还是模式，M对性能曲线的影响都远远超过其他参数，严重时(=400)可以使芯片性能下降100%，即完全丧失工作能力。接触恶化还导致了优化电流的偏移现象。
　　将应力集中和其引起的局部材料的变形、错位以及产生裂缝等现象综合称为应力翘曲，而应力翘曲表现为局部的接触恶化，即N和M的变化。根据计算结果，以无量纲制冷量为指标定义了TEC芯片的工作区、过渡区、恶化区。当TEC芯片工作在性能恶化区时，其制冷量下降到30%以下，几乎无法满足制冷需求，此时TEC芯片失效。