Alates 2025. aastast on termoelektrilise jahutuse (TEC) tehnoloogia teinud märkimisväärseid edusamme materjalide, konstruktsioonide projekteerimise, energiatõhususe ja rakendusstsenaariumide osas. Järgnevalt on toodud uusimad tehnoloogilise arengu trendid ja läbimurded hetkel.
I. Põhiprintsiipide pidev optimeerimine
Peltieri efekt jääb fundamentaalseks: N-tüüpi/P-tüüpi pooljuhtide paaride (näiteks Bi₂Te₃-põhiste materjalide) juhtimisel alalisvooluga vabaneb soojus kuumas otsas ja neeldub külmas otsas.
Kahesuunaline temperatuuri reguleerimise võimalus: jahutamist/kütmist saab saavutada lihtsalt voolu suuna muutmisega ning seda kasutatakse laialdaselt ülitäpse temperatuuri reguleerimise stsenaariumides.
II. Läbimurded materjalide omadustes
1. Uued termoelektrilised materjalid
Vismuttelluuriid (Bi₂Te₃) on endiselt peamine materjal, kuid nanostruktuuride väljatöötamise ja legeerimise optimeerimise (nt Se, Sb, Sn jne) abil on ZT väärtust (optimaalse väärtuse koefitsienti) oluliselt parandatud. Mõnede laboriproovide ZT on suurem kui 2,0 (traditsiooniliselt umbes 1,0–1,2).
Pliivabade/madala toksilisusega alternatiivsete materjalide kiirendatud väljatöötamine
Mg₃(Sb,Bi)₂-põhised materjalid
SnSe monokristall
Pool-Heusleri sulam (sobib kõrge temperatuuriga sektsioonide jaoks)
Komposiit-/gradientmaterjalid: mitmekihilised heterogeensed struktuurid saavad samaaegselt optimeerida elektrijuhtivust ja soojusjuhtivust, vähendades Joule'i soojuskadu.
III, Struktuurisüsteemi uuendused
1. 3D-termoelemendi disain
Jahutusvõimsuse tiheduse suurendamiseks pindalaühiku kohta kasutage vertikaalset virnastamist või mikrokanalitega integreeritud struktuure.
Kaskaad-TEC moodul, Peltier moodul, Peltier seade, termoelektriline moodul suudab saavutada ülimadala temperatuuri -130 ℃ ja sobib teaduslikuks uurimistööks ja meditsiiniliseks külmutamiseks.
2. Modulaarne ja intelligentne juhtimine
Integreeritud temperatuuriandur + PID-algoritm + PWM-ajam, saavutades ülitäpse temperatuuri reguleerimise täpsusega ±0,01 ℃.
Toetab kaugjuhtimist asjade interneti kaudu, sobib intelligentse külmaahela, laboriseadmete jms jaoks.
3. Soojushalduse koostööpõhine optimeerimine
Külma otsa täiustatud soojusülekanne (mikrokanal, faasimuutusmaterjal PCM)
Kuum ots kasutab "soojuse akumuleerumise" kitsaskoha lahendamiseks grafeenist jahutusradiaatoreid, aurukambreid või mikroventilaatorite massiive.
IV, rakendusstsenaariumid ja valdkonnad
Meditsiin ja tervishoid: termoelektrilised PCR-instrumendid, termoelektrilised jahutuslaser-iluseadmed, vaktsiinide jahutatud transpordikastid
Optiline side: 5G/6G optilise mooduli temperatuuri reguleerimine (stabiliseeriv laserlainepikkus)
Tarbeelektroonika: mobiiltelefonide jahutusklambrid tagaküljel, termoelektriline AR/VR peakomplekti jahutus, Peltier' jahutusega minikülmikud, termoelektriline jahutusega veinikülmik, autokülmikud
Uus energia: konstantse temperatuuriga kabiin droonide akude jaoks, lokaalne jahutus elektriautode kabiinidele
Lennundustehnoloogia: satelliitide infrapunadetektorite termoelektriline jahutus, temperatuuri reguleerimine kosmosejaamade nullgravitatsioonikeskkonnas
Pooljuhtide tootmine: täpne temperatuuri reguleerimine fotolitograafiamasinatele, kiipide testimise platvormidele
V. Praegused tehnoloogilised väljakutsed
Energiatõhusus on ikkagi madalam kui kompressorjahutustel (COP on tavaliselt alla 1,0, samas kui kompressoritel võib see ulatuda 2–4-ni).
Kõrge hind: Kvaliteetsed materjalid ja täpne pakendamine tõstavad hindu
Soojuse hajumine kuumas otsas sõltub välisest süsteemist, mis piirab kompaktset disaini.
Pikaajaline töökindlus: Termotsükkel põhjustab jooteühenduste väsimust ja materjali lagunemist
VI. Edasine arengusuund (2025–2030)
Toatemperatuuril termoelektrilised materjalid, mille ZT > 3 (teoreetiline piirläbimurre)
Paindlikud/kantavad TEC-seadmed, termoelektrilised moodulid, Peltier' moodulid (elektroonilise naha ja tervise jälgimiseks)
Adaptiivne temperatuuri reguleerimissüsteem koos tehisintellektiga
Roheline tootmis- ja ringlussevõtu tehnoloogia (keskkonnajalajälje vähendamine)
2025. aastal liigub termoelektriline jahutustehnoloogia niši- ja täpsest temperatuuri reguleerimisest tõhusa ja laiaulatusliku rakenduse poole. Materjaliteaduse, mikro- ja nanotöötluse ning intelligentse juhtimise integreerimisega on selle strateegiline väärtus sellistes valdkondades nagu süsinikuvaba jahutus, suure töökindlusega elektrooniline soojuse hajutamine ja temperatuuri reguleerimine erikeskkondades üha olulisem.
TES2-0901T125 spetsifikatsioon
Imax: 1A
Umax: 0,85–0,9 V
Qmax: 0,4 W
Delta T max: >90 °C
Suurus: Aluse suurus: 4,4 × 4,4 mm, ülemise osa suurus 2,5 × 2,5 mm,
Kõrgus: 3,49 mm.
TES1-04903T200 spetsifikatsioon
Sooja külje temperatuur on 25 °C,
Imax: 3A
Umax: 5,8 V
Qmax： 10 W
Delta T max: > 64 °C
ACR：1,60 oomi
Suurus: 12x12x2,37 mm
Postituse aeg: 08. detsember 2025
