隨著以GaN和SiC為代表的第三代半導體的興起，高效大功率LED作為半導體光源，相比傳統照明光源，更節能、使用壽命更長、使用電壓更低、開光時間更短。大功率LED技術迅速發展，有著極為廣闊的應用前景，而器件的可靠性是實現其廣泛應用的保證。
大功率LED光源制造工藝的不斷進步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發和應用，各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進展，這使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成為可能。然而，LED照明系統的發展在很大程度上受到散熱問題的影響，對于大功率LED而言，散熱問題已經成為制約其發展的一個瓶頸問題。
而半導體制冷技術具有體積小、無須添加制冷劑、結構簡單、無噪聲和穩定可靠等優點，隨著半導體材料技術的進步，以及高熱電轉換材料的發現，利用半導體制冷技術來解決LED照明系統的散熱問題，將具有很現實的意義。
利用半導體制冷系統總體設計方案：
LED散熱控制系統由溫度設定模塊、復位模塊、顯示模塊、溫度采集模塊、控制電路模塊及制冷模塊組成。該系統以微處理器為控制核心，與溫度采集模塊通信采集被控對象的實時溫度，與溫度設定模塊通信設定制冷啟動溫度和強制冷溫度。
利用C語言對未處理編程可實現，當采集的實時溫度小于制冷啟動溫度時，無PWM調制波輸出，制冷模塊處于閑置狀態;當采集的實時溫度大于制冷啟動溫度但小于強制冷溫度時，輸出一定占空比的PWM調制波，制冷模塊啟動小功率的制冷方式;當采集的實時溫度大于強制冷溫度時，輸出一定占空比的PWM調制波，制冷模塊啟動大功率的制冷方式。
大功率LED光源相比于傳統照明有多重優勢。使用壽命較長，大功率LED路燈使用壽命高達50,000小時以上;更加節能，比高壓鈉燈節電80%以上;更加綠色環保，大功率LED路燈不含鉛、汞等污染元素，對環境沒有仸何污染;使用更加安全，耐沖擊，抗震力強，LED發的光在可見光范圍內，無紫外線和紅外輻射，并且沒有燈絲和玻璃外殼，沒有傳統燈管碎裂的問題。LED路燈以可以替代傳統照明的使用，因為它在功能照明應用上實現產品兼容、可互換，并實現模組話、規格化和標準化。大功率LED路燈的光衰小，一年的光衰不到5%，使用10年仍可達到道路使用照度要求，而傳統照明光衰大，一年左右就已經下降30%以上。
