2025 óta a termoelektromos hűtés (TEC) technológia figyelemre méltó fejlődésen ment keresztül az anyagok, a szerkezeti tervezés, az energiahatékonyság és az alkalmazási forgatókönyvek terén. Az alábbiakban a legújabb technológiai fejlesztési trendeket és áttöréseket ismertetjük.
I. Az alapelvek folyamatos optimalizálása
A Peltier-effektus továbbra is alapvető fontosságú: az N-típusú/P-típusú félvezető párok (például Bi₂Te₃ alapú anyagok) egyenárammal történő meghajtásával a hő a melegebb végén szabadul fel, a hidegebb végén pedig elnyelődik.
Kétirányú hőmérséklet-szabályozási képesség: Az áram irányának egyszerű átkapcsolásával hűtést/fűtést érhet el, és széles körben használják nagy pontosságú hőmérséklet-szabályozási forgatókönyvekben.
II. Áttörések az anyagtulajdonságok terén
1. Új termoelektromos anyagok
A bizmut-tellurid (Bi₂Te₃) továbbra is a főáramú anyag, de a nanoszerkezet-tervezés és az adalékolás optimalizálása (például Se, Sb, Sn stb.) révén a ZT-érték (optimális értékegyüttható) jelentősen javult. Egyes laboratóriumi minták ZT-értéke nagyobb, mint 2,0 (hagyományosan 1,0-1,2 körül).
Ólommentes/alacsony toxicitású alternatív anyagok gyorsított fejlesztése
Mg₃(Sb,Bi)₂ alapú anyagok
SnSe egykristály
Fél-Heusler ötvözet (magas hőmérsékletű profilokhoz alkalmas)
Kompozit/gradiens anyagok: A többrétegű heterogén szerkezetek egyszerre optimalizálhatják az elektromos vezetőképességet és a hővezetőképességet, csökkentve a Joule-hőveszteséget.
III, Innovációk a szerkezeti rendszerben
1. 3D termoelem kialakítás
Alkalmazzon függőleges egymásra rakást vagy mikrocsatornás integrált struktúrákat a hűtési teljesítménysűrűség növelése érdekében egységnyi területre vetítve.
A kaszkád TEC modul, a Peltier modul, a Peltier eszköz és a termoelektromos modul akár -130 ℃-os ultraalacsony hőmérsékletet is képes elérni, és alkalmas tudományos kutatásra, valamint orvosi fagyasztásra.
2. Moduláris és intelligens vezérlés
Integrált hőmérséklet-érzékelő + PID algoritmus + PWM hajtás, nagy pontosságú hőmérséklet-szabályozást biztosít ±0,01 ℃-on belül.
Támogatja a távvezérlést a dolgok internetén keresztül, alkalmas intelligens hűtési lánchoz, laboratóriumi berendezésekhez stb.
3. A hőkezelés együttműködésen alapuló optimalizálása
Hidegvégen fokozott hőátadás (mikrocsatorna, fázisváltó anyag PCM)
A hotend grafén hűtőbordákat, gőzkamrákat vagy mikroventilátor-tömböket alkalmaz a „hőfelhalmozódás” szűk keresztmetszetének megoldására.
IV., alkalmazási forgatókönyvek és területek
Orvosi és egészségügyi ellátás: termoelektromos PCR-eszközök, termoelektromos hűtőlézeres szépségápolási eszközök, vakcina hűtött szállítódobozok
Optikai kommunikáció: 5G/6G optikai modul hőmérséklet-szabályozása (stabilizáló lézer hullámhossz)
Szórakoztató elektronika: Mobiltelefon hűtőkapcsok hátlapra, termoelektromos AR/VR headset hűtés, Peltier hűtésű mini hűtőszekrények, termoelektromos hűtésű borhűtő, autós hűtőszekrények
Új energia: Állandó hőmérsékletű kabin drón akkumulátorokhoz, helyi hűtés elektromos járművek kabinjaihoz
Repülőgép-technológia: műholdas infravörös detektorok termoelektromos hűtése, hőmérséklet-szabályozás az űrállomások nullgravitációs környezetében
Félvezetőgyártás: Precíziós hőmérséklet-szabályozás fotolitográfiai gépekhez, ostyatesztelő platformokhoz
V. Jelenlegi technológiai kihívások
Az energiahatékonyság még mindig alacsonyabb, mint a kompresszoros hűtésé (a COP általában 1,0 alatt van, míg a kompresszorok elérhetik a 2-4-et).
Magas költségek: A nagy teljesítményű anyagok és a precíz csomagolás felhajtja az árakat
A hőelvezetés a melegvégnél egy külső rendszeren múlik, ami korlátozza a kompakt kialakítást.
Hosszú távú megbízhatóság: A termikus ciklusok forrasztási kötések kifáradását és anyagkárosodást okoznak
VI. Jövőbeli fejlesztési irány (2025-2030)
Szobahőmérsékletű termoelektromos anyagok ZT > 3-mal (elméleti áttörési határ)
Rugalmas/viselhető TEC eszközök, termoelektromos modulok, Peltier modulok (elektronikus bőrhöz, egészségügyi monitorozáshoz)
Adaptív hőmérséklet-szabályozó rendszer mesterséges intelligenciával kombinálva
Zöld gyártási és újrahasznosítási technológia (környezeti lábnyom csökkentése)
2025-re a termoelektromos hűtési technológia a „réspiaci és precíz hőmérséklet-szabályozásról” a „hatékony és nagyléptékű alkalmazásra” vált. Az anyagtudomány, a mikro-nanofeldolgozás és az intelligens vezérlés integrációjával egyre hangsúlyosabbá válik stratégiai értéke olyan területeken, mint a nulla szén-dioxid-kibocsátású hűtés, a nagy megbízhatóságú elektronikus hőelvezetés és a hőmérséklet-szabályozás speciális környezetben.
TES2-0901T125 specifikáció
Imax: 1A
Umax: 0,85–0,9 V
Qmax: 0,4 W
Delta T max: >90°C
Méret: Alapméret: 4,4 × 4,4 mm, felső méret 2,5 × 2,5 mm,
Magasság: 3,49 mm.
TES1-04903T200 specifikáció
A meleg oldal hőmérséklete 25 C,
Imax: 3A
Umax: 5,8 V
Qmax： 10 W
Delta T max: > 64°C
ACR：1,60 Ohm
Méret： 12x12x2,37 mm
Közzététel ideje: 2025. dec. 8.
