2025 жылдан бастап термоэлектрлік салқындату (TEC) технологиясы материалдар, құрылымдық дизайн, энергия тиімділігі және қолдану сценарийлерінде айтарлықтай жетістіктерге жетті. Төменде қазіргі кездегі ең соңғы технологиялық даму үрдістері мен жетістіктері келтірілген.
I. Негізгі қағидаттарды үздіксіз оңтайландыру
Пельтье эффектісі негізгі болып қала береді: N-типті/P-типті жартылай өткізгіш жұптарды (мысалы, Bi₂Te₃ негізіндегі материалдар) тұрақты токпен қозғау арқылы жылу ыстық жағында бөлінеді және суық жағында сіңіріледі.
Екі бағытты температураны басқару мүмкіндігі: Ол ток бағытын ауыстыру арқылы салқындатуға/жылытуға қол жеткізе алады және жоғары дәлдіктегі температураны басқару сценарийлерінде кеңінен қолданылады.
II. Материалдық қасиеттердегі жетістіктер
1. Жаңа термоэлектрлік материалдар
Висмут теллуриді (Bi₂Te₃) негізгі ағым болып қала береді, бірақ наноқұрылымдық инженерия және легирлеуді оңтайландыру (мысалы, Se, Sb, Sn және т.б.) арқылы ZT мәні (оңтайлы мән коэффициенті) айтарлықтай жақсарды. Кейбір зертханалық үлгілердің ZT мәні 2,0-ден жоғары (дәстүрлі түрде шамамен 1,0-1,2).
Қорғасынсыз/уыттылығы төмен балама материалдарды жеделдетіп әзірлеу
Mg₃(Sb,Bi)₂ негізіндегі материалдар
SnSe монокристалы
Жартылай Хеуслер қорытпасы (жоғары температуралы қималарға жарамды)
Композиттік/градиенттік материалдар: Көп қабатты гетерогенді құрылымдар электр өткізгіштігін және жылу өткізгіштігін бір уақытта оңтайландыра алады, бұл Джоуль жылу шығынын азайтады.
III, Құрылымдық жүйедегі инновациялар
1. 3D термопил дизайны
Бірлік ауданға шаққандағы салқындату қуатының тығыздығын арттыру үшін тік қабаттастыру немесе микроарналы интеграцияланған құрылымдарды қолданыңыз.
Каскадты TEC модулі, пельтье модулі, пельтье құрылғысы, термоэлектрлік модуль -130℃ өте төмен температураға қол жеткізе алады және ғылыми зерттеулер мен медициналық мұздатуға жарамды.
2. Модульдік және ақылды басқару
Кіріктірілген температура сенсоры + PID алгоритмі + PWM жетегі, ±0,01℃ шегінде жоғары дәлдіктегі температураны басқаруға қол жеткізу.
Заттар интернеті арқылы қашықтан басқаруды қолдайды, ақылды суық тізбек, зертханалық жабдықтар және т.б. үшін жарамды.
3. Жылулық басқаруды бірлесіп оңтайландыру
Суық ұшымен күшейтілген жылу алмасу (микроарна, фазалық ауысу материалы PCM)
Ыстық ұш «жылу жиналуының» кедергісін шешу үшін графен жылу раковиналарын, бу камераларын немесе микрожелдеткіш массивтерін пайдаланады.
IV, қолдану сценарийлері мен өрістері
Медициналық және денсаулық сақтау: термоэлектрлік ПТР құралдары, термоэлектрлік салқындатқыш лазерлік сұлулық құрылғылары, вакцина салқындатқыш тасымалдау қораптары
Оптикалық байланыс: 5G/6G оптикалық модуль температурасын басқару (толқын ұзындығын тұрақтандыратын лазер)
Тұтынушылық электроника: Ұялы телефонды салқындататын артқы қысқыштар, термоэлектрлік AR/VR гарнитурасын салқындату, пельтье салқындататын мини тоңазытқыштар, термоэлектрлік салқындатқыш шарап салқындатқышы, автомобиль тоңазытқыштары
Жаңа энергия: дрон аккумуляторларына арналған тұрақты температуралы кабина, электромобиль кабиналарына арналған жергілікті салқындату
Аэроғарыштық технология: спутниктік инфрақызыл детекторларды термоэлектрлік салқындату, ғарыш станцияларының нөлдік гравитациялық ортасында температураны бақылау
Жартылай өткізгіш өндірісі: Фотолитография машиналары, пластиналарды сынау платформалары үшін дәл температураны бақылау
V. Қазіргі технологиялық қиындықтар
Энергия тиімділігі компрессорлық тоңазытқышқа қарағанда әлі де төмен (COP әдетте 1,0-ден аз, ал компрессорлар 2-4-ке жетуі мүмкін).
Жоғары құны: жоғары өнімді материалдар және дәл қаптама бағаны көтереді
Ыстық ұшындағы жылудың таралуы сыртқы жүйеге негізделген, бұл ықшам дизайнды шектейді
Ұзақ мерзімді сенімділік: Термиялық цикл дәнекерлеу қосылыстарының шаршауына және материалдың тозуына әкеледі
VI. Болашақ даму бағыты (2025-2030 жж.)
ZT > 3 болатын бөлме температурасындағы термоэлектрлік материалдар (теориялық шекті серпіліс)
Икемді/киетін TEC құрылғылары, термоэлектрлік модульдер, пельтье модульдері (электронды теріге, денсаулықты бақылауға арналған)
Жасанды интеллектпен біріктірілген бейімделгіш температураны басқару жүйесі
Жасыл өндіріс және қайта өңдеу технологиясы (қоршаған ортаға із қалдыруды азайту)
2025 жылы термоэлектрлік салқындату технологиясы «тауаша және дәл температураны бақылаудан» «тиімді және кең ауқымды қолдануға» ауысады. Материалтану, микронано өңдеу және интеллектуалды басқарудың интеграциясымен оның нөлдік көміртекті тоңазыту, жоғары сенімділіктегі электронды жылуды тарату және арнайы орталарда температураны бақылау сияқты салалардағы стратегиялық құндылығы барған сайын айқындала түсуде.
TES2-0901T125 сипаттамасы
Imax: 1A
Umax: 0,85-0,9 В
Qmax：0,4 Вт
Дельта Т макс: >90 C
Өлшемі: Негізгі өлшемі: 4,4 × 4,4 мм, жоғарғы өлшемі 2,5X2,5 мм,
Биіктігі: 3,49 мм.
TES1-04903T200 сипаттамасы
Ыстық температура 25°C,
Imax: 3A
Umax: 5,8 В
Qmax： 10 Вт
Дельта T макс: > 64 C
ACR: 1.60 Ом
Өлшемі: 12x12x2.37 мм
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 8 желтоқсан
