От 2025 г. насам технологията за термоелектрическо охлаждане (TEC) е постигнала забележителен напредък в материалите, структурния дизайн, енергийната ефективност и сценариите на приложение. По-долу са изброени най-новите тенденции в технологичното развитие и открития в момента.
I. Непрекъсната оптимизация на основните принципи
Ефектът на Пелтие остава фундаментален: чрез задвижване на полупроводникови двойки N-тип/P-тип (като материали на базата на Bi₂Te₃) с постоянен ток, топлината се отделя в горещия край и се абсорбира в студения край.
Възможност за двупосочен контрол на температурата: Може да се постигне охлаждане/отопление просто чрез превключване на посоката на тока и се използва широко в сценарии за високопрецизен контрол на температурата.
II. Пробиви в свойствата на материалите
1. Нови термоелектрически материали
Бисмутовият телурид (Bi₂Te₃) остава основният, но чрез наноструктурно инженерство и оптимизация на легиращите вещества (като Se, Sb, Sn и др.), ZT стойността (коефициент на оптимална стойност) е значително подобрена. ZT на някои лабораторни проби е по-голям от 2,0 (традиционно около 1,0-1,2).
Ускорено разработване на алтернативни материали без олово/ниска токсичност
Материали на базата на Mg₃(Sb,Bi)₂
SnSe монокристал
Сплав Half-Heusler (подходяща за високотемпературни профили)
Композитни/градиентни материали: Многослойните хетерогенни структури могат едновременно да оптимизират електрическата проводимост и топлопроводимостта, намалявайки загубите на топлина от джауловия ефект.
III, Иновации в структурната система
1. 3D дизайн на термобала
Използвайте вертикално подреждане или интегрирани микроканални структури, за да подобрите плътността на охлаждащата мощност на единица площ.
Каскадният TEC модул, модулът на Пелтие, устройството на Пелтие, термоелектричният модул може да постигне ултраниски температури от -130℃ и е подходящ за научни изследвания и медицинско замразяване.
2. Модулно и интелигентно управление
Вграден температурен сензор + PID алгоритъм + PWM задвижване, постигащ високопрецизен контрол на температурата в рамките на ±0.01℃.
Поддържа дистанционно управление чрез Интернет на нещата, подходящо за интелигентна студена верига, лабораторно оборудване и др.
3. Съвместна оптимизация на управлението на температурата
Подобрен топлопренос в студения край (микроканал, материал с фазова промяна PCM)
Хотендът използва графенови радиатори, парни камери или микровентилаторни решетки, за да реши проблема с „натрупването на топлина“.
IV, сценарии и области на приложение
Медицински и здравни грижи: термоелектрически PCR инструменти, термоелектрически охлаждащи лазерни козметични устройства, хладилни транспортни кутии за ваксини
Оптична комуникация: 5G/6G контрол на температурата на оптичния модул (стабилизиране на дължината на вълната на лазера)
Потребителска електроника: щипки за охлаждане на мобилни телефони, термоелектрично охлаждане за AR/VR слушалки, мини хладилници с охлаждане на Пелтие, термоелектричен охладител за вино, хладилници за кола
Нова енергия: Кабина с постоянна температура за батерии на дронове, локално охлаждане за кабини на електрически превозни средства
Аерокосмически технологии: термоелектрическо охлаждане на сателитни инфрачервени детектори, контрол на температурата в среда с нулева гравитация на космически станции
Производство на полупроводници: Прецизен контрол на температурата за фотолитографски машини, платформи за тестване на пластини
V. Актуални технологични предизвикателства
Енергийната ефективност все още е по-ниска от тази на компресорното охлаждане (COP обикновено е по-малък от 1,0, докато компресорите могат да достигнат 2-4).
Висока цена: Висококачествените материали и прецизната опаковка повишават цените
Разсейването на топлината в горещата част разчита на външна система, което ограничава компактния дизайн.
Дългосрочна надеждност: Термичното циклиране причинява умора на спойката и деградация на материала
VI. Бъдеща насока на развитие (2025-2030 г.)
Термоелектрически материали за стайна температура със ZT > 3 (пробив на теоретична граница)
Гъвкави/носими TEC устройства, термоелектрически модули, модули на Пелтие (за електронно наблюдение на кожата, здравословен мониторинг)
Адаптивна система за контрол на температурата, комбинирана с изкуствен интелект
Зелени технологии за производство и рециклиране (Намаляване на екологичния отпечатък)
През 2025 г. термоелектрическата охладителна технология се измества от „нишов и прецизен контрол на температурата“ към „ефективно и мащабно приложение“. С интегрирането на материалознанието, микро-нанообработката и интелигентния контрол, нейната стратегическа стойност в области като хладилно оборудване с нулеви въглеродни емисии, високонадеждно електронно разсейване на топлината и контрол на температурата в специални среди е все по-важна.
Спецификация TES2-0901T125
Imax: 1A
Umax: 0.85-0.9V
Qmax: 0,4 W
Делта T макс.: >90°C
Размер: Основен размер: 4,4 × 4,4 мм, горен размер 2,5 × 2,5 мм,
Височина: 3,49 мм.
Спецификация TES1-04903T200
Температурата на горещата страна е 25°C,
I max: 3A
Umax: 5.8 V
Qmax: 10 W
Делта T макс.: > 64°C
ACR: 1.60 ома
Размер: 12x12x2.37 мм
Време на публикуване: 08.12.2025 г.
