Des del 2025, la tecnologia de refrigeració termoelèctrica (TEC) ha fet progressos notables en materials, disseny estructural, eficiència energètica i escenaris d'aplicació. A continuació es mostren les últimes tendències i avenços en el desenvolupament tecnològic actual.
I. Optimització contínua dels principis bàsics
L'efecte Peltier continua sent fonamental: en impulsar parells de semiconductors de tipus N/tipus P (com ara materials basats en Bi₂Te₃) amb corrent continu, la calor s'allibera a l'extrem calent i s'absorbeix a l'extrem fred.
Capacitat de control de temperatura bidireccional: pot aconseguir refredament/escalfament simplement canviant la direcció del corrent i s'utilitza àmpliament en escenaris de control de temperatura d'alta precisió.
II. Avenços en les propietats dels materials
1. Nous materials termoelèctrics
El tel·lurur de bismut (Bi₂Te₃) continua sent el principal, però mitjançant l'enginyeria de nanoestructures i l'optimització del dopatge (com ara Se, Sb, Sn, etc.), el valor ZT (coeficient de valor òptim) s'ha millorat significativament. El ZT d'algunes mostres de laboratori és superior a 2,0 (tradicionalment al voltant d'1,0-1,2).
Desenvolupament accelerat de materials alternatius sense plom/de baixa toxicitat
Materials basats en Mg₃(Sb,Bi)₂
monocristall de SnSe
Aliatge de mig Heusler (adequat per a seccions d'alta temperatura)
Materials compostos/gradients: les estructures heterogènies multicapa poden optimitzar simultàniament la conductivitat elèctrica i la conductivitat tèrmica, reduint la pèrdua de calor per efecte Joule.
III, Innovacions en el sistema estructural
1. Disseny de termòpila en 3D
Adopteu estructures d'apilament vertical o integrades amb microcanals per millorar la densitat de potència de refrigeració per unitat de superfície.
El mòdul TEC en cascada, el mòdul Peltier, el dispositiu Peltier i el mòdul termoelèctric poden assolir temperatures ultrabaixes de -130 ℃ i són adequats per a la investigació científica i la congelació mèdica.
2. Control modular i intel·ligent
Sensor de temperatura integrat + algorisme PID + accionament PWM, aconseguint un control de temperatura d'alta precisió dins de ±0,01 ℃.
Admet el control remot a través de la Internet de les Coses, adequat per a la cadena de fred intel·ligent, equips de laboratori, etc.
3. Optimització col·laborativa de la gestió tèrmica
Transferència de calor millorada per l'extrem fred (microcanal, material de canvi de fase PCM)
L'extrem calent adopta dissipadors de calor de grafè, cambres de vapor o matrius de microventiladors per resoldre el coll d'ampolla de "l'acumulació de calor".
IV, escenaris i camps d'aplicació
Assistència mèdica i sanitària: instruments de PCR termoelèctrics, dispositius de bellesa amb làser de refrigeració termoelèctrica, caixes de transport refrigerades per a vacunes
Comunicació òptica: control de temperatura del mòdul òptic 5G/6G (estabilització de la longitud d'ona del làser)
Electrònica de consum: clips posteriors de refrigeració per a telèfons mòbils, refrigeració termoelèctrica per a auriculars AR/VR, minirefrigeradors amb refrigeració Peltier, refrigerador de vi termoelèctric, refrigeradors per a cotxes
Nova energia: cabina de temperatura constant per a bateries de drons, refrigeració local per a cabines de vehicles elèctrics
Tecnologia aeroespacial: refrigeració termoelèctrica de detectors d'infrarojos de satèl·lits, control de temperatura en l'entorn de gravetat zero de les estacions espacials
Fabricació de semiconductors: control de temperatura de precisió per a màquines de fotolitografia, plataformes de prova de neules
V. Reptes tecnològics actuals
L'eficiència energètica encara és inferior a la de la refrigeració amb compressor (el COP sol ser inferior a 1,0, mentre que els compressors poden arribar a 2-4).
Cost elevat: els materials d'alt rendiment i els embalatges precisos augmenten els preus
La dissipació de calor a l'extrem calent depèn d'un sistema extern, cosa que limita el disseny compacte.
Fiabilitat a llarg termini: els cicles tèrmics provoquen fatiga de les juntes de soldadura i degradació del material
VI. Direcció de desenvolupament futur (2025-2030)
Materials termoelèctrics a temperatura ambient amb ZT > 3 (límit teòric de ruptura)
Dispositius TEC flexibles/portables, mòduls termoelèctrics, mòduls Peltier (per a la pell electrònica, monitorització de la salut)
Un sistema de control de temperatura adaptatiu combinat amb IA
Tecnologia de fabricació i reciclatge ecològics (reducció de la petjada ambiental)
El 2025, la tecnologia de refrigeració termoelèctrica passarà de ser un "control de temperatura precís i de nínxol" a una "aplicació eficient i a gran escala". Amb la integració de la ciència dels materials, el processament micronano i el control intel·ligent, el seu valor estratègic en camps com la refrigeració zero carboni, la dissipació electrònica de calor d'alta fiabilitat i el control de temperatura en entorns especials és cada cop més destacat.
Especificació TES2-0901T125
Imàx: 1A,
Umàx: 0,85-0,9V
Qmàx: 0,4 W
Delta T màx.: >90 °C
Mida: Mida de la base: 4,4 × 4,4 mm, mida superior 2,5 x 2,5 mm
Alçada: 3,49 mm.
Especificació TES1-04903T200
La temperatura del costat calent és de 25 °C,
Imàx: 3A,
Umàx: 5,8 V
Qmàx: 10 W
Delta T màx: > 64 C
ACR: 1,60 ohms
Mida: 12 x 12 x 2,37 mm
Data de publicació: 08-12-2025
