2025 yılından bu yana, Termoelektrik Soğutma (TEC) teknolojisi malzeme, yapısal tasarım, enerji verimliliği ve uygulama senaryoları alanlarında kayda değer ilerleme kaydetmiştir. Aşağıda, günümüzdeki en son teknolojik gelişme trendleri ve atılımlar yer almaktadır.
I. Temel prensiplerin sürekli optimizasyonu
Peltier etkisi temel prensibini koruyor: N tipi/P tipi yarı iletken çiftlerini (örneğin Bi₂Te₃ bazlı malzemeler) doğru akımla besleyerek, sıcak uçta ısı açığa çıkar ve soğuk uçta ısı emilir.
Çift yönlü sıcaklık kontrol özelliği: Akım yönünü değiştirerek soğutma/ısıtma sağlanabilir ve yüksek hassasiyetli sıcaklık kontrolü senaryolarında yaygın olarak kullanılır.
II. Malzeme özelliklerinde çığır açan gelişmeler
1. Yeni termoelektrik malzemeler
Bizmut tellür (Bi₂Te₃) ana akım olmaya devam ediyor, ancak nanoyapı mühendisliği ve katkılama optimizasyonu (Se, Sb, Sn vb.) yoluyla ZT değeri (optimum değer katsayısı) önemli ölçüde iyileştirildi. Bazı laboratuvar örneklerinin ZT değeri 2,0'den büyüktür (geleneksel olarak yaklaşık 1,0-1,2).
Kurşunsuz/düşük toksik alternatif malzemelerin geliştirilmesinin hızlandırılması
Mg₃(Sb,Bi)₂ bazlı malzemeler
SnSe tek kristali
Yarı Heusler alaşımı (yüksek sıcaklık bölümleri için uygundur)
Kompozit/geçişli malzemeler: Çok katmanlı heterojen yapılar, elektriksel iletkenliği ve termal iletkenliği aynı anda optimize ederek Joule ısı kaybını azaltabilir.
III. Yapısal Sistemde Yenilikler
1. 3D Termopil tasarımı
Birim alan başına soğutma gücü yoğunluğunu artırmak için dikey istifleme veya mikro kanal entegre yapıları tercih edin.
Kaskad TEC modülü, Peltier modülü, Peltier cihazı, termoelektrik modül -130℃ gibi ultra düşük sıcaklıklara ulaşabilir ve bilimsel araştırmalar ve tıbbi dondurma uygulamaları için uygundur.
2. Modüler ve akıllı kontrol
Entegre sıcaklık sensörü + PID algoritması + PWM sürücüsü ile ±0,01℃ hassasiyetinde yüksek doğrulukta sıcaklık kontrolü sağlanır.
Nesnelerin İnterneti üzerinden uzaktan kontrolü destekler, akıllı soğuk zincir, laboratuvar ekipmanları vb. için uygundur.
3. Isı yönetiminin işbirliğine dayalı optimizasyonu
Soğuk uçtan geliştirilmiş ısı transferi (mikrokanal, faz değişim malzemesi PCM)
Isıtma ucunda, "ısı birikimi" darboğazını çözmek için grafen ısı emiciler, buhar odaları veya mikro fan dizileri kullanılır.
IV, uygulama senaryoları ve alanları
Tıp ve sağlık hizmetleri: termoelektrik PCR cihazları, termoelektrik soğutmalı lazerli güzellik cihazları, aşı soğutmalı taşıma kutuları
Optik iletişim: 5G/6G optik modül sıcaklık kontrolü (lazer dalga boyunun dengelenmesi)
Tüketici elektroniği: Cep telefonu soğutma arka klipsleri, termoelektrik AR/VR kulaklık soğutma, Peltier soğutmalı mini buzdolapları, termoelektrik soğutmalı şarap soğutucu, araba buzdolapları
Yeni enerji: Drone bataryaları için sabit sıcaklıkta kabin, elektrikli araç kabinleri için yerel soğutma
Uzay teknolojisi: uydu kızılötesi dedektörlerinin termoelektrik soğutulması, uzay istasyonlarının sıfır yerçekimi ortamında sıcaklık kontrolü
Yarıiletken üretimi: Fotolitografi makineleri ve wafer test platformları için hassas sıcaklık kontrolü.
V. Güncel Teknolojik Zorluklar
Enerji verimliliği hala kompresörlü soğutmaya göre daha düşüktür (COP genellikle 1,0'ın altındadır, oysa kompresörler 2-4'e ulaşabilir).
Yüksek maliyet: Yüksek performanslı malzemeler ve hassas ambalajlama fiyatları artırıyor.
Isıtma ucundaki ısı dağılımı harici bir sisteme bağlıdır, bu da kompakt tasarımı sınırlandırır.
Uzun vadeli güvenilirlik: Termal döngü, lehim bağlantılarında yorulmaya ve malzeme bozulmasına neden olur.
VI. Gelecekteki Gelişim Yönü (2025-2030)
ZT > 3 değerine sahip oda sıcaklığında termoelektrik malzemeler (Teorik sınırda çığır açan gelişme)
Esnek/giyilebilir TEC cihazları, termoelektrik modüller, Peltier modülleri (elektronik deri, sağlık izleme için)
Yapay zekâ ile entegre edilmiş uyarlanabilir sıcaklık kontrol sistemi.
Yeşil üretim ve geri dönüşüm teknolojisi (Çevresel ayak izini azaltma)
2025 yılında, termoelektrik soğutma teknolojisi “niş ve hassas sıcaklık kontrolünden” “verimli ve büyük ölçekli uygulamaya” doğru ilerliyor. Malzeme bilimi, mikro-nano işleme ve akıllı kontrolün entegrasyonuyla, sıfır karbonlu soğutma, yüksek güvenilirlik gerektiren elektronik ısı dağıtımı ve özel ortamlarda sıcaklık kontrolü gibi alanlardaki stratejik değeri giderek daha belirgin hale geliyor.
TES2-0901T125 Teknik Özellikleri
Imax: 1A
Umax: 0,85-0,9V
Qmax: 0,4 W
Delta T max：>90 C
Boyutlar: Taban boyutu: 4,4×4,4 mm, üst boyut: 2,5×2,5 mm,
Yükseklik: 3,49 mm.
TES1-04903T200 Teknik Özellikleri
Sıcak taraf sıcaklığı 25°C'dir.
Imax: 3A
Umax: 5,8 V
Qmax: 10 W
Delta T max：> 64 C
ACR: 1,60 Ohm
Boyut: 12x12x2,37 mm
Yayın tarihi: 08-12-2025
