Technologie termoelektrického chlazení (TEC) dosáhla od roku 2025 pozoruhodného pokroku v oblasti materiálů, konstrukčního řešení, energetické účinnosti a aplikačních scénářů. Následují nejnovější trendy a průlomy v technologickém vývoji.
I. Neustálá optimalizace základních principů
Peltierův jev zůstává zásadní: buzením polovodičových párů typu N/typu P (jako jsou materiály na bázi Bi₂Te₃) stejnosměrným proudem se teplo uvolňuje na horkém konci a absorbuje na studeném konci.
Obousměrná regulace teploty: Chlazení/ohřev lze dosáhnout pouhým přepnutím směru proudu a je široce používána ve scénářích s vysoce přesnou regulací teploty.
II. Průlomy ve vlastnostech materiálů
1. Nové termoelektrické materiály
Tellurid bizmutu (Bi₂Te₃) zůstává hlavním proudem, ale díky nanostrukturnímu inženýrství a optimalizaci dopingu (jako je Se, Sb, Sn atd.) se hodnota ZT (koeficient optimální hodnoty) výrazně zlepšila. ZT některých laboratorních vzorků je větší než 2,0 (tradičně asi 1,0–1,2).
Zrychlený vývoj alternativních materiálů bez olova/s nízkou toxicitou
Materiály na bázi Mg₃(Sb,Bi)₂
Monokrystal SnSe
Half-Heuslerova slitina (vhodná pro vysokoteplotní profily)
Kompozitní/gradientní materiály: Vícevrstvé heterogenní struktury mohou současně optimalizovat elektrickou vodivost a tepelnou vodivost a snižovat tak ztráty tepla způsobené Jouleovým jevem.
III, Inovace v konstrukčním systému
1. Návrh 3D termočlánku
Pro zvýšení hustoty chladicího výkonu na jednotku plochy použijte vertikální stohování nebo integrované mikrokanálové struktury.
Kaskádový TEC modul, Peltierův modul, Peltierovo zařízení a termoelektrický modul mohou dosáhnout ultranízkých teplot -130 ℃ a jsou vhodné pro vědecký výzkum a lékařské mrazení.
2. Modulární a inteligentní řízení
Integrovaný teplotní senzor + PID algoritmus + PWM pohon, dosahující vysoce přesné regulace teploty v rozmezí ±0,01 ℃.
Podporuje dálkové ovládání přes internet věcí, vhodné pro inteligentní chladicí řetězec, laboratorní vybavení atd.
3. Kolaborativní optimalizace tepelného managementu
Zvýšený přenos tepla za studena (mikrokanál, materiál s fázovou změnou PCM)
Horký konec využívá grafenové chladiče, parní komory nebo pole mikroventilátorů k řešení problému „akumulace tepla“.
IV, scénáře a oblasti použití
Lékařská a zdravotní péče: termoelektrické PCR přístroje, termoelektrické chladicí laserové kosmetické přístroje, chladicí přepravní boxy na vakcíny
Optická komunikace: Regulace teploty optického modulu 5G/6G (stabilizace vlnové délky laseru)
Spotřební elektronika: Chladicí klipy na mobilní telefony, termoelektrické chlazení AR/VR headsetů, mini ledničky s Peltierovým chlazením, termoelektrická chladicí vinotéka, autochladničky
Nová energie: Kabina s konstantní teplotou pro baterie dronů, lokální chlazení pro kabiny elektromobilů
Letecké a kosmické technologie: termoelektrické chlazení infračervených detektorů satelitů, regulace teploty v prostředí nulové gravitace vesmírných stanic
Výroba polovodičů: Přesné řízení teploty pro fotolitografické stroje, platformy pro testování destiček
V. Současné technologické výzvy
Energetická účinnost je stále nižší než u kompresorového chlazení (COP je obvykle menší než 1,0, zatímco kompresory mohou dosáhnout 2–4).
Vysoká cena: Vysoce výkonné materiály a precizní balení zvyšují ceny
Odvod tepla na hotendovém konci závisí na externím systému, což omezuje kompaktní konstrukci.
Dlouhodobá spolehlivost: Tepelné cykly způsobují únavu pájeného spoje a degradaci materiálu
VI. Směr budoucího rozvoje (2025–2030)
Termoelektrické materiály pro pokojovou teplotu se ZT > 3 (průlom teoretické meze)
Flexibilní/nositelná TEC zařízení, termoelektrické moduly, Peltierovy moduly (pro elektronické monitorování kůže a zdraví)
Adaptivní systém regulace teploty v kombinaci s umělou inteligencí
Zelené výrobní a recyklační technologie (snižování ekologické stopy)
V roce 2025 se technologie termoelektrického chlazení přesouvá od „úzké a přesné regulace teploty“ k „efektivní a rozsáhlé aplikaci“. S integrací materiálové vědy, mikro-nano zpracování a inteligentního řízení je její strategická hodnota v oblastech, jako je chlazení s nulovými emisemi uhlíku, vysoce spolehlivý elektronický odvod tepla a regulace teploty ve speciálních prostředích, stále výraznější.
Specifikace TES2-0901T125
Imax: 1A
Umax: 0,85–0,9 V
Qmax: 0,4 W
Delta T max: >90 °C
Velikost: Základní velikost: 4,4 × 4,4 mm, horní velikost 2,5 × 2,5 mm
Výška: 3,49 mm.
Specifikace TES1-04903T200
Teplota horké strany je 25 °C,
Imax: 3A
Umax: 5,8 V
Qmax: 10 W
Delta T max: > 64 °C
ACR: 1,60 ohmů
Velikost: 12x12x2,37 mm
Čas zveřejnění: 8. prosince 2025
