Od roku 2025 dosiahla technológia termoelektrického chladenia (TEC) pozoruhodný pokrok v oblasti materiálov, konštrukčného návrhu, energetickej účinnosti a aplikačných scenárov. Nasledujú najnovšie trendy a prelomové objavy v oblasti technologického vývoja.
I. Neustála optimalizácia základných princípov
Peltierov jav zostáva základným princípom: riadením polovodičových párov typu N/typu P (ako sú materiály na báze Bi₂Te₃) jednosmerným prúdom sa teplo uvoľňuje na horúcom konci a absorbuje na studenom konci.
Možnosť obojsmernej regulácie teploty: Dokáže dosiahnuť chladenie/ohrievanie jednoduchým prepnutím smeru prúdu a je široko používaná v scenároch vysoko presnej regulácie teploty.
II. Prelomy v oblasti materiálových vlastností
1. Nové termoelektrické materiály
Telurid bizmutu (Bi₂Te₃) zostáva hlavným prúdom, ale vďaka nanostruktúrnemu inžinierstvu a optimalizácii dopovania (ako napríklad Se, Sb, Sn atď.) sa hodnota ZT (koeficient optimálnej hodnoty) výrazne zlepšila. ZT niektorých laboratórnych vzoriek je väčšie ako 2,0 (tradične okolo 1,0 – 1,2).
Zrýchlený vývoj alternatívnych materiálov bez obsahu olova/s nízkou toxicitou
Materiály na báze Mg₃(Sb,Bi)₂
monokryštál SnSe
Zliatina Half-Heusler (vhodná pre vysokoteplotné profily)
Kompozitné/gradientné materiály: Viacvrstvové heterogénne štruktúry môžu súčasne optimalizovať elektrickú vodivosť a tepelnú vodivosť, čím sa znižujú Jouleove tepelné straty.
III, Inovácie v konštrukčnom systéme
1. Návrh 3D termočlánku
Na zvýšenie hustoty chladiaceho výkonu na jednotku plochy použite vertikálne stohovanie alebo integrované mikrokanálové štruktúry.
Kaskádový TEC modul, Peltierov modul, Peltierovo zariadenie, termoelektrický modul dokáže dosiahnuť ultranízke teploty -130 ℃ a je vhodný na vedecký výskum a lekárske mrazenie.
2. Modulárne a inteligentné riadenie
Integrovaný teplotný senzor + PID algoritmus + PWM pohon, dosahujúci vysoko presnú reguláciu teploty v rozmedzí ±0,01 ℃.
Podporuje diaľkové ovládanie cez internet vecí, vhodné pre inteligentný chladiaci reťazec, laboratórne vybavenie atď.
3. Kolaboratívna optimalizácia tepelného manažmentu
Zlepšený prenos tepla za studena (mikrokanál, materiál s fázovou zmenou PCM)
Horúci koniec využíva grafénové chladiče, parné komory alebo mikroventilátorové polia na riešenie problému „akumulácie tepla“.
IV, aplikačné scenáre a oblasti
Zdravotnícka a zdravotná starostlivosť: termoelektrické PCR prístroje, termoelektrické chladiace laserové kozmetické zariadenia, chladené prepravné boxy na vakcíny
Optická komunikácia: regulácia teploty optického modulu 5G/6G (stabilizácia vlnovej dĺžky laseru)
Spotrebná elektronika: Chladiace spony na mobilné telefóny, termoelektrické chladenie AR/VR headsetov, mini chladničky s Peltierovým článkom, termoelektrické chladenie vína, autochladničky
Nová energia: Kabína s konštantnou teplotou pre batérie dronov, lokálne chladenie pre kabíny elektromobilov
Letecká a kozmická technológia: termoelektrické chladenie satelitných infračervených detektorov, regulácia teploty v prostredí nulovej gravitácie vesmírnych staníc
Výroba polovodičov: Presná regulácia teploty pre fotolitografické stroje, platformy na testovanie doštičiek
V. Súčasné technologické výzvy
Energetická účinnosť je stále nižšia ako pri kompresorovom chladení (COP je zvyčajne menší ako 1,0, zatiaľ čo kompresory môžu dosiahnuť 2 – 4).
Vysoká cena: Vysokoúčinné materiály a precízne balenie zvyšujú ceny
Odvod tepla na horúcej časti závisí od externého systému, čo obmedzuje kompaktný dizajn.
Dlhodobá spoľahlivosť: Tepelné cykly spôsobujú únavu spájkovaného spoja a degradáciu materiálu
VI. Smer budúceho rozvoja (2025 – 2030)
Termoelektrické materiály pre izbovú teplotu so ZT > 3 (prelom teoretického limitu)
Flexibilné/nositeľné TEC zariadenia, termoelektrické moduly, Peltierove moduly (pre elektronické monitorovanie pokožky a zdravia)
Adaptívny systém regulácie teploty v kombinácii s umelou inteligenciou
Zelená výrobná a recyklačná technológia (zníženie environmentálnej stopy)
V roku 2025 sa technológia termoelektrického chladenia presúva z „úzkej a presnej regulácie teploty“ do „efektívnej a rozsiahlej aplikácie“. S integráciou materiálovej vedy, mikro-nano spracovania a inteligentného riadenia je jej strategická hodnota v oblastiach, ako je chladenie s nulovými emisiami uhlíka, vysoko spoľahlivý elektronický odvod tepla a regulácia teploty v špeciálnych prostrediach, čoraz výraznejšia.
Špecifikácia TES2-0901T125
Imax: 1A
Umax: 0,85 – 0,9 V
Qmax: 0,4 W
Delta T max: >90 °C
Veľkosť: Základná veľkosť: 4,4 × 4,4 mm, vrchná veľkosť 2,5 × 2,5 mm,
Výška: 3,49 mm.
Špecifikácia TES1-04903T200
Teplota horúcej strany je 25 °C,
Imax: 3A
Umax: 5,8 V
Qmax: 10 W
Delta T max: > 64 °C
ACR: 1,60 ohmu
Veľkosť: 12x12x2,37 mm
Čas uverejnenia: 8. decembra 2025
