2025 થી, થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ (TEC) ટેકનોલોજીએ સામગ્રી, માળખાકીય ડિઝાઇન, ઉર્જા કાર્યક્ષમતા અને એપ્લિકેશન દૃશ્યોમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરી છે. હાલમાં નવીનતમ તકનીકી વિકાસ વલણો અને સફળતાઓ નીચે મુજબ છે.
I. મુખ્ય સિદ્ધાંતોનું સતત ઑપ્ટિમાઇઝેશન
પેલ્ટિયર અસર મૂળભૂત રહે છે: N-ટાઈપ/P-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર જોડીઓ (જેમ કે Bi₂Te₃-આધારિત સામગ્રી) ને ડાયરેક્ટ કરંટ સાથે ચલાવવાથી, ગરમી ગરમ છેડે મુક્ત થાય છે અને ઠંડા છેડે શોષાય છે.
દ્વિપક્ષીય તાપમાન નિયંત્રણ ક્ષમતા: તે ફક્ત વર્તમાન દિશા બદલીને ઠંડક/ગરમી પ્રાપ્ત કરી શકે છે, અને ઉચ્ચ-ચોકસાઇ તાપમાન નિયંત્રણ પરિસ્થિતિઓમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
II. ભૌતિક ગુણધર્મોમાં સફળતાઓ
૧. નવી થર્મોઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી
બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ (Bi₂Te₃) મુખ્ય પ્રવાહ રહે છે, પરંતુ નેનોસ્ટ્રક્ચર એન્જિનિયરિંગ અને ડોપિંગ ઑપ્ટિમાઇઝેશન (જેમ કે Se, Sb, Sn, વગેરે) દ્વારા, ZT મૂલ્ય (શ્રેષ્ઠ મૂલ્ય ગુણાંક) માં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે. કેટલાક પ્રયોગશાળા નમૂનાઓનો ZT 2.0 કરતા વધારે છે (પરંપરાગત રીતે લગભગ 1.0-1.2).
સીસા-મુક્ત/ઓછી ઝેરીતા ધરાવતી વૈકલ્પિક સામગ્રીનો ઝડપી વિકાસ
Mg₃(Sb,Bi)₂ -આધારિત સામગ્રી
SnSe સિંગલ ક્રિસ્ટલ
હાફ-હ્યુસ્લર એલોય (ઉચ્ચ-તાપમાન વિભાગો માટે યોગ્ય)
સંયુક્ત/ઢાળ સામગ્રી: બહુ-સ્તરીય વિજાતીય રચનાઓ એકસાથે વિદ્યુત વાહકતા અને થર્મલ વાહકતાને શ્રેષ્ઠ બનાવી શકે છે, જે જુલ ગરમીનું નુકસાન ઘટાડે છે.
III, માળખાકીય પ્રણાલીમાં નવીનતાઓ
૧. ૩ડી થર્મોપાઇલ ડિઝાઇન
પ્રતિ યુનિટ વિસ્તાર ઠંડક શક્તિ ઘનતા વધારવા માટે વર્ટિકલ સ્ટેકીંગ અથવા માઇક્રો ચેનલ ઇન્ટિગ્રેટેડ સ્ટ્રક્ચર્સ અપનાવો.
કાસ્કેડ TEC મોડ્યુલ, પેલ્ટિયર મોડ્યુલ, પેલ્ટિયર ડિવાઇસ, થર્મોઇલેક્ટ્રિક મોડ્યુલ -130℃ ના અતિ-નીચા તાપમાન પ્રાપ્ત કરી શકે છે અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધન અને તબીબી ફ્રીઝિંગ માટે યોગ્ય છે.
2. મોડ્યુલર અને બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણ
સંકલિત તાપમાન સેન્સર + PID અલ્ગોરિધમ + PWM ડ્રાઇવ, ±0.01℃ ની અંદર ઉચ્ચ-ચોકસાઇ તાપમાન નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરે છે.
ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ દ્વારા રિમોટ કંટ્રોલને સપોર્ટ કરે છે, જે ઈન્ટેલિજન્ટ કોલ્ડ ચેઈન, લેબોરેટરી સાધનો વગેરે માટે યોગ્ય છે.
3. થર્મલ મેનેજમેન્ટનું સહયોગી ઑપ્ટિમાઇઝેશન
કોલ્ડ એન્ડ એન્હાન્સ્ડ હીટ ટ્રાન્સફર (માઈક્રોચેનલ, ફેઝ ચેન્જ મટીરીયલ PCM)
"ગરમી સંચય" ની અડચણને ઉકેલવા માટે હોટ એન્ડ ગ્રાફીન હીટ સિંક, વેપર ચેમ્બર અથવા માઇક્રો-ફેન એરે અપનાવે છે.
IV, એપ્લિકેશન દૃશ્યો અને ક્ષેત્રો
તબીબી અને આરોગ્ય સંભાળ: થર્મોઇલેક્ટ્રિક પીસીઆર સાધનો, થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ લેસર બ્યુટી ઉપકરણો, રસી રેફ્રિજરેટેડ ટ્રાન્સપોર્ટ બોક્સ
ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન: 5G/6G ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ તાપમાન નિયંત્રણ (લેસર તરંગલંબાઇ સ્થિર કરવું)
કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ: મોબાઇલ ફોન કૂલિંગ બેક ક્લિપ્સ, થર્મોઇલેક્ટ્રિક AR/VR હેડસેટ કૂલિંગ, પેલ્ટિયર કૂલિંગ મીની રેફ્રિજરેટર્સ, થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ વાઇન કૂલર, કાર રેફ્રિજરેટર્સ
નવી ઉર્જા: ડ્રોન બેટરી માટે સતત તાપમાન કેબિન, ઇલેક્ટ્રિક વાહન કેબિન માટે સ્થાનિક ઠંડક
એરોસ્પેસ ટેકનોલોજી: સેટેલાઇટ ઇન્ફ્રારેડ ડિટેક્ટરનું થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ, અવકાશ મથકોના શૂન્ય-ગુરુત્વાકર્ષણ વાતાવરણમાં તાપમાન નિયંત્રણ
સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન: ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનો, વેફર પરીક્ષણ પ્લેટફોર્મ માટે ચોકસાઇ તાપમાન નિયંત્રણ
V. વર્તમાન ટેકનોલોજીકલ પડકારો
ઉર્જા કાર્યક્ષમતા હજુ પણ કોમ્પ્રેસર રેફ્રિજરેશન કરતા ઓછી છે (COP સામાન્ય રીતે 1.0 કરતા ઓછો હોય છે, જ્યારે કોમ્પ્રેસર 2-4 સુધી પહોંચી શકે છે).
ઊંચી કિંમત: ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સામગ્રી અને ચોક્કસ પેકેજિંગ કિંમતોમાં વધારો કરે છે
ગરમ છેડા પર ગરમીનું વિસર્જન બાહ્ય સિસ્ટમ પર આધાર રાખે છે, જે કોમ્પેક્ટ ડિઝાઇનને મર્યાદિત કરે છે.
લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા: થર્મલ સાયકલિંગ સોલ્ડર સાંધાનો થાક અને સામગ્રીનો બગાડનું કારણ બને છે.
VI. ભવિષ્યના વિકાસની દિશા (૨૦૨૫-૨૦૩૦)
ZT > 3 (સૈદ્ધાંતિક મર્યાદા પ્રગતિ) સાથે રૂમ-તાપમાન થર્મોઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી
લવચીક/પહેરવા યોગ્ય TEC ઉપકરણો, થર્મોઇલેક્ટ્રિક મોડ્યુલ્સ, પેલ્ટીયર મોડ્યુલ્સ (ઇલેક્ટ્રોનિક ત્વચા, આરોગ્ય દેખરેખ માટે)
AI સાથે જોડાયેલ અનુકૂલનશીલ તાપમાન નિયંત્રણ પ્રણાલી
ગ્રીન મેન્યુફેક્ચરિંગ અને રિસાયક્લિંગ ટેકનોલોજી (પર્યાવરણીય પદચિહ્ન ઘટાડવું)
2025 માં, થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ ટેકનોલોજી "વિશિષ્ટ અને ચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ" થી "કાર્યક્ષમ અને મોટા પાયે એપ્લિકેશન" તરફ આગળ વધી રહી છે. સામગ્રી વિજ્ઞાન, સૂક્ષ્મ-નેનો પ્રક્રિયા અને બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણના એકીકરણ સાથે, શૂન્ય-કાર્બન રેફ્રિજરેશન, ઉચ્ચ-વિશ્વસનીયતા ઇલેક્ટ્રોનિક ગરમીનું વિસર્જન અને ખાસ વાતાવરણમાં તાપમાન નિયંત્રણ જેવા ક્ષેત્રોમાં તેનું વ્યૂહાત્મક મૂલ્ય વધુને વધુ પ્રબળ બની રહ્યું છે.
TES2-0901T125 સ્પષ્ટીકરણ
આઇમેક્સ: 1A,
ઉમેક્સ: 0.85-0.9V
મહત્તમ ક્યૂ: ૦.૪ વોટ
ડેલ્ટા ટી મહત્તમ:>90 સે
કદ: પાયાનું કદ: ૪.૪×૪.૪ મીમી, ટોચનું કદ ૨.૫X૨.૫ મીમી,
ઊંચાઈ: ૩.૪૯ મીમી.
TES1-04903T200 સ્પષ્ટીકરણ
ગરમ બાજુનું તાપમાન 25 સે. છે,
આઇમેક્સ: 3A,
ઉમેક્સ: ૫.૮ વી
મહત્તમ ક્વૉલિટી: ૧૦ વોટ
ડેલ્ટા ટી મહત્તમ:> 64 સે
ACR: ૧.૬૦ ઓહ્મ
કદ: ૧૨x૧૨x૨.૩૭ મીમી
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-08-2025