Desde 2025, la tecnología de Refrigeración Termoeléctrica (TEC) ha logrado avances notables en materiales, diseño estructural, eficiencia energética y escenarios de aplicación. A continuación, se presentan las últimas tendencias y avances tecnológicos actuales.
I. Optimización continua de los principios básicos
El efecto Peltier sigue siendo fundamental: al accionar pares de semiconductores de tipo N/tipo P (como los materiales basados en Bi₂Te₃) con corriente continua, se libera calor en el extremo caliente y se absorbe en el extremo frío.
Capacidad de control de temperatura bidireccional: puede lograr enfriamiento/calentamiento simplemente cambiando la dirección de la corriente y se usa ampliamente en escenarios de control de temperatura de alta precisión.
II. Avances en las propiedades de los materiales
1. Nuevos materiales termoeléctricos
El telururo de bismuto (Bi₂Te₃) sigue siendo el material de uso generalizado, pero mediante la ingeniería de nanoestructuras y la optimización del dopaje (como Se, Sb, Sn, etc.), el valor ZT (coeficiente de valor óptimo) se ha mejorado significativamente. El ZT de algunas muestras de laboratorio es superior a 2,0 (tradicionalmente, entre 1,0 y 1,2).
Desarrollo acelerado de materiales alternativos sin plomo y de baja toxicidad
Materiales a base de Mg₃(Sb,Bi)₂
monocristal de SnSe
Aleación Half-Heusler (apta para secciones de alta temperatura)
Materiales compuestos/gradiente: Las estructuras heterogéneas multicapa pueden optimizar simultáneamente la conductividad eléctrica y la conductividad térmica, reduciendo la pérdida de calor Joule.
III, Innovaciones en el sistema estructural
1. Diseño de termopila 3D
Adopte estructuras integradas de apilamiento vertical o microcanales para mejorar la densidad de potencia de enfriamiento por unidad de área.
El módulo TEC en cascada, el módulo Peltier, el dispositivo Peltier y el módulo termoeléctrico pueden alcanzar temperaturas ultrabajas de -130 ℃ y son adecuados para la investigación científica y la congelación médica.
2. Control modular e inteligente
Sensor de temperatura integrado + algoritmo PID + unidad PWM, logrando un control de temperatura de alta precisión dentro de ±0,01 ℃.
Admite control remoto a través de Internet de las cosas, adecuado para cadena de frío inteligente, equipos de laboratorio, etc.
3. Optimización colaborativa de la gestión térmica
Transferencia de calor mejorada en el extremo frío (microcanal, material de cambio de fase PCM)
El extremo caliente adopta disipadores de calor de grafeno, cámaras de vapor o conjuntos de microventiladores para resolver el cuello de botella de la “acumulación de calor”.
IV, escenarios y campos de aplicación
Atención médica y sanitaria: instrumentos de PCR termoeléctricos, dispositivos de belleza láser con enfriamiento termoeléctrico, cajas de transporte refrigeradas para vacunas
Comunicación óptica: Control de temperatura del módulo óptico 5G/6G (longitud de onda láser estabilizadora)
Electrónica de consumo: Clips de refrigeración para teléfonos móviles, refrigeración termoeléctrica para auriculares AR/VR, minineveras con refrigeración Peltier, vinoteca con refrigeración termoeléctrica, neveras para coches.
Nueva energía: Cabina de temperatura constante para baterías de drones, refrigeración local para cabinas de vehículos eléctricos
Tecnología aeroespacial: refrigeración termoeléctrica de detectores infrarrojos de satélites, control de temperatura en el entorno de gravedad cero de las estaciones espaciales
Fabricación de semiconductores: control de temperatura de precisión para máquinas de fotolitografía y plataformas de prueba de obleas
V. Desafíos tecnológicos actuales
La eficiencia energética sigue siendo inferior a la de la refrigeración por compresor (el COP suele ser inferior a 1,0, mientras que los compresores pueden alcanzar entre 2 y 4).
Alto costo: Los materiales de alto rendimiento y el embalaje preciso aumentan los precios
La disipación de calor en el extremo caliente depende de un sistema externo, lo que limita el diseño compacto.
Fiabilidad a largo plazo: los ciclos térmicos provocan fatiga en las uniones soldadas y degradación del material.
VI. Dirección de desarrollo futuro (2025-2030)
Materiales termoeléctricos a temperatura ambiente con ZT > 3 (ruptura del límite teórico)
Dispositivos TEC flexibles/portátiles, módulos termoeléctricos, módulos Peltier (para piel electrónica, monitorización de la salud)
Un sistema de control de temperatura adaptativo combinado con IA
Tecnología de fabricación y reciclaje ecológicos (Reducción de la Huella Ambiental)
En 2025, la tecnología de refrigeración termoeléctrica pasará de ser un control de temperatura preciso y especializado a una aplicación eficiente y a gran escala. Con la integración de la ciencia de los materiales, el microprocesamiento y el control inteligente, su valor estratégico en campos como la refrigeración sin emisiones de carbono, la disipación de calor electrónica de alta fiabilidad y el control de temperatura en entornos especiales es cada vez más evidente.
Especificación TES2-0901T125
Imáx: 1A,
Umáx.: 0,85-0,9 V
Qmáx: 0,4 W
Delta T máx.: >90 °C
Tamaño: Tamaño de la base: 4,4 × 4,4 mm, tamaño superior 2,5 X 2,5 mm,
Altura: 3,49 mm.
Especificación TES1-04903T200
La temperatura del lado caliente es de 25 C,
Imáx: 3A,
Umáx: 5,8 V
Qmáx: 10 W
Delta T máx.: > 64 °C
ACR: 1,60 ohmios
Tamaño: 12 x 12 x 2,37 mm
Hora de publicación: 08-dic-2025
