Tehnologija termoelektričnega hlajenja (TEC) je od leta 2025 dosegla izjemen napredek na področju materialov, strukturne zasnove, energetske učinkovitosti in scenarijev uporabe. Sledijo najnovejši trendi tehnološkega razvoja in preboji, ki so trenutno na voljo.
I. Neprekinjena optimizacija temeljnih načel
Peltierjev pojav ostaja temeljni: z enosmernim tokom, ki ga napajajo polprevodniški pari tipa N/tipa P (kot so materiali na osnovi Bi₂Te₃), se toplota sprošča na vročem koncu in absorbira na hladnem koncu.
Dvosmerna zmogljivost regulacije temperature: Hlajenje/ogrevanje je mogoče doseči preprosto s preklopom smeri toka in se pogosto uporablja v scenarijih visoko natančnega nadzora temperature.
II. Preboji v lastnostih materialov
1. Novi termoelektrični materiali
Bizmutov telurid (Bi₂Te₃) ostaja glavni medij, vendar se je z nanostrukturnim inženiringom in optimizacijo dopinga (kot so Se, Sb, Sn itd.) vrednost ZT (koeficient optimalne vrednosti) znatno izboljšala. ZT nekaterih laboratorijskih vzorcev je večji od 2,0 (tradicionalno približno 1,0–1,2).
Pospešen razvoj alternativnih materialov brez svinca/z nizko toksičnostjo
Materiali na osnovi Mg₃(Sb,Bi)₂
Monokristal SnSe
Zlitina Half-Heusler (primerna za visokotemperaturne odseke)
Kompozitni/gradientni materiali: Večplastne heterogene strukture lahko hkrati optimizirajo električno in toplotno prevodnost ter tako zmanjšajo Joulove toplotne izgube.
III, Inovacije v konstrukcijskem sistemu
1. 3D-zasnova termoelementa
Za povečanje gostote hladilne moči na enoto površine uporabite navpično zlaganje ali integrirane strukture z mikro kanali.
Kaskadni TEC modul, Peltierjev modul, Peltierjevo napravo, termoelektrični modul lahko doseže ultra nizke temperature -130 ℃ in je primeren za znanstvene raziskave in medicinsko zamrzovanje.
2. Modularno in inteligentno upravljanje
Integriran temperaturni senzor + PID algoritem + PWM pogon, ki dosega visoko natančen nadzor temperature znotraj ±0,01 ℃.
Podpira daljinsko upravljanje prek interneta stvari, primerno za inteligentno hladno verigo, laboratorijsko opremo itd.
3. Kolaborativna optimizacija upravljanja toplote
Izboljšan prenos toplote na hladnem koncu (mikrokanal, fazno spremenljiv material PCM)
Vroči del uporablja grafenske hladilnike, parne komore ali mikroventilatorske nize za reševanje ozkega grla "kopičenja toplote".
IV, scenariji in področja uporabe
Medicinska in zdravstvena oskrba: termoelektrični instrumenti za PCR, termoelektrične hladilne laserske kozmetične naprave, hladilne transportne škatle za cepiva
Optična komunikacija: nadzor temperature optičnega modula 5G/6G (stabilizacija valovne dolžine laserja)
Potrošniška elektronika: hladilne sponke za mobilne telefone, termoelektrično hlajenje za AR/VR slušalke, mini hladilniki s Peltierjem, termoelektrični hladilnik za vino, avtomobilski hladilniki
Nova energija: Kabina s konstantno temperaturo za baterije dronov, lokalno hlajenje za kabine električnih vozil
Aeronavtična tehnologija: termoelektrično hlajenje satelitskih infrardečih detektorjev, nadzor temperature v okolju breztežnosti vesoljskih postaj
Proizvodnja polprevodnikov: Precizni nadzor temperature za fotolitografske stroje, platforme za testiranje rezin
V. Trenutni tehnološki izzivi
Energetska učinkovitost je še vedno nižja kot pri kompresorskem hlajenju (COP je običajno manjši od 1,0, medtem ko lahko kompresorji dosežejo 2–4).
Visoki stroški: Visokozmogljivi materiali in natančna embalaža zvišujejo cene
Odvajanje toplote na vročem koncu je odvisno od zunanjega sistema, kar omejuje kompaktno zasnovo.
Dolgoročna zanesljivost: Toplotni cikli povzročajo utrujenost spajkanih spojev in degradacijo materiala
VI. Prihodnja razvojna smer (2025–2030)
Termoelektrični materiali pri sobni temperaturi z ZT > 3 (preboj teoretične meje)
Fleksibilne/nosljive TEC naprave, termoelektrični moduli, Peltierjevi moduli (za elektronsko spremljanje kože, spremljanje zdravja)
Prilagodljiv sistem za nadzor temperature v kombinaciji z umetno inteligenco
Zelena proizvodnja in tehnologija recikliranja (zmanjševanje okoljskega odtisa)
Leta 2025 se tehnologija termoelektričnega hlajenja premika od »nišnega in natančnega nadzora temperature« k »učinkoviti in obsežni uporabi«. Z integracijo znanosti o materialih, mikro-nano obdelave in inteligentnega krmiljenja postaja vse bolj izrazita njena strateška vrednost na področjih, kot so hlajenje z ničelnimi emisijami ogljika, visoko zanesljivo elektronsko odvajanje toplote in nadzor temperature v posebnih okoljih.
Specifikacija TES2-0901T125
Imax: 1A
Umaks: 0,85–0,9 V
Qmaks.: 0,4 W
Delta T max: >90 °C
Velikost: Osnovna velikost: 4,4 × 4,4 mm, zgornja velikost 2,5 x 2,5 mm,
Višina: 3,49 mm.
Specifikacija TES1-04903T200
Temperatura vroče strani je 25 °C,
Imax: 3A
Umaks.: 5,8 V
Qmaks.: 10 W
Delta T max: > 64 °C
ACR: 1,60 ohma
Velikost: 12 x 12 x 2,37 mm
Čas objave: 8. dec. 2025
