Vuodesta 2025 lähtien termoelektrinen jäähdytysteknologia (TEC) on edistynyt merkittävästi materiaalien, rakennesuunnittelun, energiatehokkuuden ja sovellusskenaarioiden osalta. Seuraavassa on lueteltu uusimmat teknologiset kehitystrendit ja läpimurrot tällä hetkellä.
I. Keskeisten periaatteiden jatkuva optimointi
Peltier-ilmiö on edelleen perustavanlaatuinen: kun N-/P-tyypin puolijohdepareja (kuten Bi₂Te₃-pohjaisia materiaaleja) ohjataan tasavirralla, lämpöä vapautuu kuumassa päässä ja absorboituu kylmässä päässä.
Kaksisuuntainen lämpötilan säätöominaisuus: Se voi saavuttaa jäähdytyksen/lämmityksen yksinkertaisesti vaihtamalla virran suuntaa, ja sitä käytetään laajalti tarkkojen lämpötilan säätötilanteiden yhteydessä.
II. Läpimurtoja materiaalien ominaisuuksissa
1. Uudet termoelektriset materiaalit
Vismuttitelluridi (Bi₂Te₃) on edelleen valtavirtamateriaali, mutta nanorakenteiden suunnittelun ja seostuksen optimoinnin (kuten Se, Sb, Sn jne.) avulla ZT-arvoa (optimaalinen arvokerroin) on parannettu merkittävästi. Joidenkin laboratorionäytteiden ZT on yli 2,0 (perinteisesti noin 1,0–1,2).
Lyijyttömien/vähämyrkyllisten vaihtoehtoisten materiaalien nopeutettu kehittäminen
Mg₃(Sb,Bi)₂-pohjaiset materiaalit
SnSe-yksittäiskide
Puoli-Heusler-seos (sopii korkean lämpötilan profiileille)
Komposiitti-/gradienttimateriaalit: Monikerroksiset heterogeeniset rakenteet voivat samanaikaisesti optimoida sähkönjohtavuuden ja lämmönjohtavuuden, mikä vähentää Joule-lämpöhäviötä.
III, Rakenteellisen järjestelmän innovaatiot
1. 3D-lämpöelementin suunnittelu
Käytä pystysuoraa pinoamista tai mikrokanavaintegroituja rakenteita jäähdytystehon tiheyden parantamiseksi pinta-alayksikköä kohti.
Kaskadi-TEC-moduuli, Peltier-moduuli, Peltier-laite, termoelektrinen moduuli voi saavuttaa erittäin alhaiset lämpötilat -130 ℃ ja soveltuu tieteelliseen tutkimukseen ja lääketieteelliseen pakastamiseen.
2. Modulaarinen ja älykäs ohjaus
Integroitu lämpötila-anturi + PID-algoritmi + PWM-käyttö, mikä mahdollistaa erittäin tarkan lämpötilan säädön ±0,01 ℃:n tarkkuudella.
Tukee etäohjausta esineiden internetin kautta, sopii älykkääseen kylmäketjuun, laboratoriolaitteisiin jne.
3. Lämmönhallinnan yhteistyöhön perustuva optimointi
Kylmän pään tehostettu lämmönsiirto (mikrokanava, faasimuutosmateriaali PCM)
Kuuma pää käyttää grafeenijäähdytyselementtejä, höyrykammioita tai mikrotuuletinryhmiä "lämmön kertymisen" pullonkaulan ratkaisemiseksi.
IV, sovellusskenaariot ja -kentät
Lääketiede ja terveydenhuolto: termoelektriset PCR-instrumentit, termoelektriset jäähdytyslaserkauneuslaitteet, rokotteiden kylmäkuljetuslaatikot
Optinen tiedonsiirto: 5G/6G-optisen moduulin lämpötilan säätö (laser-aallonpituuden vakauttaminen)
Kulutuselektroniikka: Matkapuhelimien jäähdytyskiinnikkeet, termoelektriset AR/VR-kuulokkeiden jäähdytyslaitteet, Peltier-jäähdytysminijääkaapit, termoelektriset viinijäähdyttimet, autojääkaapit
Uutta energiaa: Vakiolämpötilainen ohjaamo dronejen akuille, paikallinen jäähdytys sähköajoneuvojen ohjaamoille
Ilmailu- ja avaruustekniikka: satelliittien infrapunailmaisimien termoelektrinen jäähdytys, lämpötilan säätö avaruusasemien painottomassa ympäristössä
Puolijohteiden valmistus: Tarkka lämpötilan säätö fotolitografiakoneille, kiekkojen testausalustat
V. Nykyiset teknologiset haasteet
Energiatehokkuus on edelleen alhaisempi kuin kompressorijäähdytyksellä (COP on yleensä alle 1,0, kun taas kompressoreilla se voi olla 2–4).
Korkeat kustannukset: Korkealaatuiset materiaalit ja tarkka pakkaus nostavat hintoja
Lämmönpoisto kuumapäässä perustuu ulkoiseen järjestelmään, mikä rajoittaa kompaktia rakennetta
Pitkäaikainen luotettavuus: Lämpösyklit aiheuttavat juotosliitoksen väsymistä ja materiaalin heikkenemistä
VI. Tulevaisuuden kehityssuunta (2025–2030)
Huoneenlämmössä toimivat termoelektriset materiaalit, joiden ZT > 3 (teoreettinen läpimurtoraja)
Joustavat/puettavat TEC-laitteet, termoelektriset moduulit, Peltier-moduulit (elektroniseen ihoon, terveyden seurantaan)
Adaptiivinen lämpötilan säätöjärjestelmä yhdistettynä tekoälyyn
Vihreä valmistus- ja kierrätysteknologia (ympäristöjalanjäljen pienentäminen)
Vuonna 2025 termoelektrinen jäähdytysteknologia on siirtymässä "kapeasta ja tarkasta lämpötilansäädöstä" "tehokkaaseen ja laajamittaiseen sovellukseen". Materiaalitieteen, mikro- ja nanoprosessoinnin sekä älykkään ohjauksen integroinnin myötä sen strateginen arvo esimerkiksi hiilineutraalissa jäähdytyksessä, erittäin luotettavassa elektronisessa lämmönpoistossa ja lämpötilansäädössä erityisympäristöissä on yhä merkittävämpi.
TES2-0901T125-spesifikaatio
Imax: 1A
Umax: 0,85–0,9 V
Qmax: 0,4 W
Delta T max: >90 °C
Koko: Pohjan koko: 4,4 × 4,4 mm, yläosan koko 2,5 x 2,5 mm,
Korkeus: 3,49 mm.
TES1-04903T200 Tekniset tiedot
Lämpimän puolen lämpötila on 25 C,
Imax: 3A
Umax: 5,8 V
Qmax： 10 W
Delta T max: > 64 °C
ACR：1,60 ohmia
Koko: 12 x 12 x 2,37 mm
Julkaisun aika: 8.12.2025
