Tehnologia de răcire termoelectrică (TEC) a înregistrat progrese remarcabile în ceea ce privește materialele, designul structural, eficiența energetică și scenariile de aplicare.

Din 2025, tehnologia de răcire termoelectrică (TEC) a înregistrat progrese remarcabile în ceea ce privește materialele, designul structural, eficiența energetică și scenariile de aplicare. Următoarele sunt cele mai recente tendințe și descoperiri tehnologice actuale.

I. Optimizarea continuă a principiilor de bază

Efectul Peltier rămâne fundamental: prin acționarea curentului continuu a perechilor de semiconductori de tip N/tip P (cum ar fi materialele pe bază de Bi₂Te₃), căldura este eliberată la capătul cald și absorbită la capătul rece.

Capacitate de control bidirecțional al temperaturii: Poate realiza răcire/încălzire prin simpla schimbare a direcției curentului și este utilizat pe scară largă în scenarii de control al temperaturii de înaltă precizie.

II. Descoperiri în proprietățile materialelor

1. Noi materiale termoelectrice

Telurura de bismut (Bi₂Te₃) rămâne principala, dar prin ingineria nanostructurilor și optimizarea dopării (cum ar fi Se, Sb, Sn etc.), valoarea ZT (coeficientul valorii optime) a fost îmbunătățită semnificativ. ZT-ul unor probe de laborator este mai mare de 2,0 (în mod tradițional, aproximativ 1,0-1,2).

Dezvoltarea accelerată a materialelor alternative fără plumb/cu toxicitate redusă

Materiale pe bază de Mg₃(Sb,Bi)₂

monocristal SnSe

Aliaj Half-Heusler (potrivit pentru secțiuni la temperaturi ridicate)

Materiale compozite/gradient: Structurile eterogene multistrat pot optimiza simultan conductivitatea electrică și conductivitatea termică, reducând pierderile de căldură prin efect Joule.

III, Inovații în sistemul structural

1. Proiectarea 3D a termopilei

Adoptați structuri de stivuire verticală sau structuri integrate cu micro-canale pentru a îmbunătăți densitatea puterii de răcire pe unitatea de suprafață.

Modulul TEC în cascadă, modulul Peltier, dispozitivul Peltier, modulul termoelectric pot atinge temperaturi ultra-scăzute de -130 ℃ și sunt potrivite pentru cercetarea științifică și congelarea medicală.

2. Control modular și inteligent

Senzor de temperatură integrat + algoritm PID + acționare PWM, realizând un control al temperaturii de înaltă precizie în limita a ±0,01 ℃.

Suportă controlul de la distanță prin intermediul Internetului Lucrurilor, potrivit pentru lanțul frigorific inteligent, echipamente de laborator etc.

3. Optimizarea colaborativă a managementului termic

Transfer de căldură îmbunătățit la capătul rece (microcanal, material cu schimbare de fază PCM)

Capătul de alimentare adoptă radiatoare de grafen, camere de vapori sau rețele de micro-ventilatoare pentru a rezolva blocajul „acumulării de căldură”.

IV, scenarii și domenii de aplicare

Medicală și de îngrijire a sănătății: instrumente PCR termoelectrice, dispozitive de înfrumusețare cu laser cu răcire termoelectrică, cutii frigorifice pentru transportul vaccinurilor

Comunicație optică: Controlul temperaturii modulului optic 5G/6G (stabilizarea lungimii de undă laser)

Electronice de larg consum: Cleme de răcire pentru telefoane mobile, răcire termoelectrică pentru căști AR/VR, mini-frigidere cu răcire Peltier, răcitor de vin termoelectric, frigidere auto

Energie nouă: Cabină cu temperatură constantă pentru bateriile dronelor, răcire locală pentru cabinele vehiculelor electrice

Tehnologie aerospațială: răcirea termoelectrică a detectoarelor cu infraroșu ale sateliților, controlul temperaturii în mediul de gravitație zero al stațiilor spațiale

Fabricarea semiconductorilor: Control precis al temperaturii pentru mașini de fotolitografie, platforme de testare a napolitanelor

V. Provocările tehnologice actuale

Eficiența energetică este încă mai mică decât cea a refrigerării cu compresor (COP este de obicei mai mic de 1,0, în timp ce compresoarele pot ajunge la 2-4).

Cost ridicat: Materialele de înaltă performanță și ambalajele precise cresc prețurile

Disiparea căldurii la capătul fierbinte se bazează pe un sistem extern, ceea ce limitează designul compact

Fiabilitate pe termen lung: Ciclurile termice provoacă oboseala îmbinărilor de lipit și degradarea materialului

VI. Direcția de dezvoltare viitoare (2025-2030)

Materiale termoelectrice la temperatura camerei cu ZT > 3 (Limita teoretică de străpungere)

Dispozitive TEC flexibile/purtabile, module termoelectrice, module Peltier (pentru piele electronică, monitorizarea stării de sănătate)

Un sistem adaptiv de control al temperaturii combinat cu inteligența artificială

Tehnologie ecologică de fabricație și reciclare (Reducerea amprentei de mediu)

În 2025, tehnologia de răcire termoelectrică se va transforma de la „controlul temperaturii de nișă și precis” la „aplicații eficiente și la scară largă”. Odată cu integrarea științei materialelor, a micro-nanoprocesării și a controlului inteligent, valoarea sa strategică în domenii precum refrigerarea cu zero emisii de carbon, disiparea electronică a căldurii de înaltă fiabilitate și controlul temperaturii în medii speciale va fi din ce în ce mai proeminentă.

Specificații TES2-0901T125

Imax: 1A,

Umax: 0,85-0,9V

Qmax：0,4 W

Delta T max: >90°C

Dimensiune: Dimensiunea bazei: 4,4 × 4,4 mm, dimensiunea superioară 2,5 x 2,5 mm

Înălțime: 3,49 mm.

Specificații TES1-04903T200

Temperatura părții calde este de 25°C,

Imax: 3A,

Umax: 5,8 V

Qmax: 10 W

Delta T max: > 64°C

ACR：1,60 Ohm

Dimensiune: 12x12x2,37 mm