Tehnologija termoelektričnog hlađenja (TEC) postigla je izvanredan napredak u materijalima, strukturnom dizajnu, energetskoj učinkovitosti i scenarijima primjene.

Od 2025. godine, tehnologija termoelektričnog hlađenja (TEC) postigla je izvanredan napredak u materijalima, strukturnom dizajnu, energetskoj učinkovitosti i scenarijima primjene. Slijede najnoviji trendovi tehnološkog razvoja i trenutni prodori.

I. Kontinuirana optimizacija temeljnih načela

Peltierov efekt ostaje fundamentalan: pokretanjem poluvodičkih parova N-tipa/P-tipa (kao što su materijali na bazi Bi₂Te₃) istosmjernom strujom, toplina se oslobađa na vrućem kraju i apsorbira na hladnom kraju.

Mogućnost dvosmjerne regulacije temperature: Može postići hlađenje/grijanje jednostavnim promjenom smjera struje i široko se koristi u scenarijima visokoprecizne regulacije temperature.

II. Proboji u svojstvima materijala

1. Novi termoelektrični materijali

Bizmutov telurid (Bi₂Te₃) ostaje glavni medij, ali kroz nanostrukturni inženjering i optimizaciju dopiranja (kao što su Se, Sb, Sn itd.), ZT vrijednost (koeficijent optimalne vrijednosti) je značajno poboljšana. ZT nekih laboratorijskih uzoraka je veći od 2,0 (tradicionalno oko 1,0-1,2).

Ubrzani razvoj alternativnih materijala bez olova/niske toksičnosti

Materijali na bazi Mg₃(Sb,Bi)₂

Monokristal SnSe

Half-Heuslerova legura (pogodna za dijelove otporne na visoke temperature)

Kompozitni/gradijentni materijali: Višeslojne heterogene strukture mogu istovremeno optimizirati električnu vodljivost i toplinsku vodljivost, smanjujući gubitak topline uzrokovan Jouleovim djelovanjem.

III, Inovacije u konstrukcijskom sustavu

1. 3D dizajn termoelemenata

Usvojite vertikalno slaganje ili integrirane strukture mikro kanala kako biste povećali gustoću snage hlađenja po jedinici površine.

Kaskadni TEC modul, Peltier modul, Peltier uređaj, termoelektrični modul može postići ultra niske temperature od -130 ℃ i pogodan je za znanstvena istraživanja i medicinsko zamrzavanje.

2. Modularno i inteligentno upravljanje

Integrirani temperaturni senzor + PID algoritam + PWM pogon, postiže visokopreciznu kontrolu temperature unutar ±0,01 ℃.

Podržava daljinsko upravljanje putem Interneta stvari, pogodno za inteligentni hladni lanac, laboratorijsku opremu itd.

3. Kolaborativna optimizacija upravljanja toplinom

Poboljšani prijenos topline na hladnom kraju (mikrokanal, PCM materijal za promjenu faze)

Vrući kraj koristi grafenske hladnjake, parne komore ili nizove mikroventilatora kako bi se riješio problem "akumulacije topline".

IV, scenariji i područja primjene

Medicinska i zdravstvena skrb: termoelektrični PCR instrumenti, termoelektrični laserski uređaji za hlađenje, rashladne kutije za transport cjepiva

Optička komunikacija: kontrola temperature optičkog modula 5G/6G (stabilizacija valne duljine lasera)

Potrošačka elektronika: kopče za hlađenje mobilnih telefona, termoelektrično hlađenje AR/VR slušalica, mini hladnjaci s Peltierovim hlađenjem, termoelektrični hladnjak za vino, automobilski hladnjaci

Nova energija: Kabina s konstantnom temperaturom za baterije dronova, lokalno hlađenje za kabine električnih vozila

Zrakoplovna tehnologija: termoelektrično hlađenje satelitskih infracrvenih detektora, kontrola temperature u bestežinskom okruženju svemirskih postaja

Proizvodnja poluvodiča: Precizna kontrola temperature za fotolitografske strojeve, platforme za testiranje pločica

V. Trenutni tehnološki izazovi

Energetska učinkovitost je i dalje niža od one kod kompresorskog hlađenja (COP je obično manji od 1,0, dok kompresori mogu doseći 2-4).

Visoka cijena: Visokoučinkoviti materijali i precizno pakiranje povećavaju cijene

Odvođenje topline na vrućem kraju ovisi o vanjskom sustavu, što ograničava kompaktni dizajn.

Dugoročna pouzdanost: Termički ciklusi uzrokuju zamor lemnog spoja i degradaciju materijala

VI. Smjer budućeg razvoja (2025.-2030.)

Termoelektrični materijali na sobnoj temperaturi sa ZT > 3 (proboj teorijske granice)

Fleksibilni/nosivi TEC uređaji, termoelektrični moduli, Peltierovi moduli (za elektroničko praćenje kože, zdravlje)

Adaptivni sustav kontrole temperature u kombinaciji s umjetnom inteligencijom

Zelena proizvodnja i tehnologija recikliranja (smanjenje ekološkog otiska)

U 2025. godini, tehnologija termoelektričnog hlađenja prelazi iz „nišne i precizne kontrole temperature“ u „učinkovitu i primjenu velikih razmjera“. Integracijom znanosti o materijalima, mikro-nano obrade i inteligentnog upravljanja, njezina strateška vrijednost u područjima kao što su hlađenje s nultom emisijom ugljika, visokopouzdana elektronička disipacija topline i kontrola temperature u posebnim okruženjima sve je istaknutija.

Specifikacija TES2-0901T125

Imax: 1A

Umax: 0,85-0,9 V

Qmax: 0,4 W

Delta T max: >90°C

Veličina: Osnovna veličina: 4,4 × 4,4 mm, gornja veličina 2,5 × 2,5 mm,

Visina: 3,49 mm.

Specifikacija TES1-04903T200

Temperatura vruće strane je 25 C,

Imax: 3A

Umax: 5,8 V

Qmax: 10 W

Delta T max: > 64 °C

ACR: 1,60 Ohma

Veličina: 12x12x2,37 mm