Από το 2025, η τεχνολογία θερμοηλεκτρικής ψύξης (TEC) έχει σημειώσει αξιοσημείωτη πρόοδο στα υλικά, τον δομικό σχεδιασμό, την ενεργειακή απόδοση και τα σενάρια εφαρμογών. Ακολουθούν οι τελευταίες τάσεις και οι καινοτομίες τεχνολογικής ανάπτυξης που σημειώνονται σήμερα.
I. Συνεχής βελτιστοποίηση των βασικών αρχών
Το φαινόμενο Peltier παραμένει θεμελιώδες: οδηγώντας ζεύγη ημιαγωγών τύπου N/τύπου P (όπως υλικά με βάση το Bi₂Te₃) με συνεχές ρεύμα, απελευθερώνεται θερμότητα στο θερμό άκρο και απορροφάται στο ψυχρό άκρο.
Δυνατότητα αμφίδρομου ελέγχου θερμοκρασίας: Μπορεί να επιτύχει ψύξη/θέρμανση απλώς αλλάζοντας την κατεύθυνση του ρεύματος και χρησιμοποιείται ευρέως σε σενάρια ελέγχου θερμοκρασίας υψηλής ακρίβειας.
II. Σημαντικές εξελίξεις στις ιδιότητες των υλικών
1. Νέα θερμοηλεκτρικά υλικά
Το τελουρίδιο του βισμούθιου (Bi₂Te₃) παραμένει η κύρια χρήση, αλλά μέσω της νανοδομικής μηχανικής και της βελτιστοποίησης προσμίξεων (όπως Se, Sb, Sn, κ.λπ.), η τιμή ZT (συντελεστής βέλτιστης τιμής) έχει βελτιωθεί σημαντικά. Το ZT ορισμένων εργαστηριακών δειγμάτων είναι μεγαλύτερο από 2,0 (παραδοσιακά περίπου 1,0-1,2).
Επιταχυνόμενη ανάπτυξη εναλλακτικών υλικών χωρίς μόλυβδο/χαμηλής τοξικότητας
Υλικά με βάση το Mg₃(Sb,Bi)₂
Μονοκρύσταλλο SnSe
Κράμα ημι-Heusler (κατάλληλο για διατομές υψηλής θερμοκρασίας)
Σύνθετα/διαβαθμισμένα υλικά: Οι πολυστρωματικές ετερογενείς δομές μπορούν ταυτόχρονα να βελτιστοποιήσουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα και τη θερμική αγωγιμότητα, μειώνοντας τις απώλειες θερμότητας Joule.
III, Καινοτομίες στο δομικό σύστημα
1. Σχεδιασμός τρισδιάστατου θερμοπυλών
Υιοθετήστε κατακόρυφες δομές στοίβαξης ή ενσωματωμένες σε μικροκανάλια για να βελτιώσετε την πυκνότητα ψυκτικής ισχύος ανά μονάδα επιφάνειας.
Η μονάδα cascade TEC, η μονάδα peltier, η συσκευή peltier, η θερμοηλεκτρική μονάδα μπορούν να επιτύχουν εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες -130℃ και είναι κατάλληλες για επιστημονική έρευνα και ιατρική κατάψυξη.
2. Αρθρωτός και ευφυής έλεγχος
Ενσωματωμένος αισθητήρας θερμοκρασίας + αλγόριθμος PID + μονάδα PWM, επιτυγχάνοντας έλεγχο θερμοκρασίας υψηλής ακρίβειας εντός ±0,01℃.
Υποστηρίζει τηλεχειρισμό μέσω του Διαδικτύου των Πραγμάτων, κατάλληλο για έξυπνη ψυκτική αλυσίδα, εργαστηριακό εξοπλισμό κ.λπ.
3. Συνεργατική βελτιστοποίηση της θερμικής διαχείρισης
Μεταφορά θερμότητας ενισχυμένη από ψυχρό άκρο (μικροκανάλι, υλικό αλλαγής φάσης PCM)
Το θερμό άκρο υιοθετεί ψύκτρες γραφενίου, θαλάμους ατμών ή συστοιχίες μικροανεμιστήρα για να λύσει το πρόβλημα της «συσσώρευσης θερμότητας».
IV, σενάρια εφαρμογής και πεδία
Ιατρική και υγειονομική περίθαλψη: θερμοηλεκτρικά όργανα PCR, θερμοηλεκτρικές συσκευές ομορφιάς με λέιζερ ψύξης, ψυγμένα κουτιά μεταφοράς εμβολίων
Οπτική επικοινωνία: Έλεγχος θερμοκρασίας οπτικής μονάδας 5G/6G (σταθεροποίηση μήκους κύματος λέιζερ)
Ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης: Κλιπ ψύξης κινητών τηλεφώνων, θερμοηλεκτρική ψύξη ακουστικών AR/VR, μίνι ψυγεία peltier που δροσίζουν, θερμοηλεκτρικό ψυγείο κρασιών που δροσίζει, ψυγεία αυτοκινήτων
Νέα ενέργεια: Καμπίνα σταθερής θερμοκρασίας για μπαταρίες drone, τοπική ψύξη για καμπίνες ηλεκτρικών οχημάτων
Αεροδιαστημική τεχνολογία: θερμοηλεκτρική ψύξη δορυφορικών ανιχνευτών υπέρυθρης ακτινοβολίας, έλεγχος θερμοκρασίας σε περιβάλλον μηδενικής βαρύτητας διαστημικών σταθμών
Κατασκευή ημιαγωγών: Ακριβής έλεγχος θερμοκρασίας για μηχανές φωτολιθογραφίας, πλατφόρμες δοκιμής πλακιδίων
V. Τρέχουσες Τεχνολογικές Προκλήσεις
Η ενεργειακή απόδοση εξακολουθεί να είναι χαμηλότερη από αυτή της ψύξης με συμπιεστή (ο COP είναι συνήθως μικρότερος από 1,0, ενώ οι συμπιεστές μπορούν να φτάσουν το 2-4).
Υψηλό κόστος: Τα υλικά υψηλής απόδοσης και η ακριβής συσκευασία αυξάνουν τις τιμές
Η απαγωγή θερμότητας στο θερμό άκρο βασίζεται σε ένα εξωτερικό σύστημα, το οποίο περιορίζει τον συμπαγή σχεδιασμό
Μακροπρόθεσμη αξιοπιστία: Ο θερμικός κύκλος προκαλεί κόπωση της συγκολλητικής ένωσης και υποβάθμιση του υλικού
VI. Κατεύθυνση Μελλοντικής Ανάπτυξης (2025-2030)
Θερμοηλεκτρικά υλικά σε θερμοκρασία δωματίου με ZT > 3 (Θεωρητική οριακή διάσπαση)
Εύκαμπτες/φορητές συσκευές TEC, θερμοηλεκτρικές μονάδες, μονάδες Peltier (για ηλεκτρονικό δέρμα, παρακολούθηση υγείας)
Ένα προσαρμοστικό σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας σε συνδυασμό με τεχνητή νοημοσύνη
Πράσινη τεχνολογία κατασκευής και ανακύκλωσης (Μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος)
Το 2025, η τεχνολογία θερμοηλεκτρικής ψύξης μεταβαίνει από τον «εξειδικευμένο και ακριβή έλεγχο θερμοκρασίας» σε «αποτελεσματική και μεγάλης κλίμακας εφαρμογή». Με την ενσωμάτωση της επιστήμης υλικών, της μικρο-νανοεπεξεργασίας και του ευφυούς ελέγχου, η στρατηγική της αξία σε τομείς όπως η ψύξη μηδενικών εκπομπών άνθρακα, η ηλεκτρονική απαγωγή θερμότητας υψηλής αξιοπιστίας και ο έλεγχος θερμοκρασίας σε ειδικά περιβάλλοντα αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία.
Προδιαγραφή TES2-0901T125
Imax: 1A,
Umax: 0,85-0,9V
Qmax: 0,4 W
Δέλτα T max:>90 C
Μέγεθος: Μέγεθος βάσης: 4,4×4,4 χιλιοστά, μέγεθος κορυφής 2,5X2,5 χιλιοστά,
Ύψος: 3,49 χιλιοστά.
Προδιαγραφή TES1-04903T200
Η θερμοκρασία της θερμής πλευράς είναι 25°C,
Imax: 3A,
Umax: 5,8 V
Qmax: 10 W
Δέλτα T max:> 64 C
ACR: 1,60 Ohm
Μέγεθος: 12x12x2,37 χιλιοστά
Ώρα δημοσίευσης: 08-12-2025
