นับตั้งแต่ปี 2025 เทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก (TEC) ได้ก้าวหน้าอย่างน่าทึ่งในด้านวัสดุ การออกแบบโครงสร้าง ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และสถานการณ์การใช้งาน ต่อไปนี้คือแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมล่าสุดในปัจจุบัน
I. การปรับปรุงหลักการพื้นฐานอย่างต่อเนื่อง
ปรากฏการณ์เพลเทียร์ยังคงเป็นหลักการพื้นฐาน: โดยการกระตุ้นคู่สารกึ่งตัวนำชนิด N/ชนิด P (เช่น วัสดุที่มี Bi₂Te₃ เป็นส่วนประกอบ) ด้วยกระแสตรง ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาที่ปลายด้านร้อนและถูกดูดซับที่ปลายด้านเย็น
ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิแบบสองทิศทาง: สามารถทำความเย็น/ทำความร้อนได้ง่ายๆ เพียงแค่สลับทิศทางกระแสไฟฟ้า และนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ที่ต้องการความแม่นยำสูง
II. ความก้าวหน้าในคุณสมบัติของวัสดุ
1. วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกใหม่
บิสมัทเทลลูไรด์ (Bi₂Te₃) ยังคงเป็นวัสดุหลัก แต่ด้วยการปรับแต่งโครงสร้างระดับนาโนและการเติมสารเจือปน (เช่น Se, Sb, Sn เป็นต้น) ทำให้ค่า ZT (ค่าสัมประสิทธิ์ที่เหมาะสมที่สุด) ดีขึ้นอย่างมาก ค่า ZT ของตัวอย่างในห้องปฏิบัติการบางตัวอย่างมีค่ามากกว่า 2.0 (โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1.0-1.2)
เร่งพัฒนาวัสดุทางเลือกที่ปราศจากตะกั่ว/มีพิษต่ำ
วัสดุพื้นฐาน Mg₃(Sb,Bi)₂
ผลึกเดี่ยว SnSe
โลหะผสมฮาล์ฟ-เฮาส์เลอร์ (เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานที่อุณหภูมิสูง)
วัสดุผสม/ไล่ระดับ: โครงสร้างหลายชั้นที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพทั้งการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนได้พร้อมกัน ช่วยลดการสูญเสียความร้อนจากปรากฏการณ์จูล
III. นวัตกรรมในระบบโครงสร้าง
1. การออกแบบเทอร์โมไพล์แบบ 3 มิติ
ใช้โครงสร้างแบบเรียงซ้อนแนวตั้งหรือโครงสร้างแบบบูรณาการไมโครแชนเนลเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของกำลังการระบายความร้อนต่อหน่วยพื้นที่
โมดูล TEC แบบเรียงลำดับ โมดูลเพลเทียร์ อุปกรณ์เพลเทียร์ และโมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก สามารถทำอุณหภูมิต่ำมากถึง -130℃ และเหมาะสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการแช่แข็งทางการแพทย์
2. การควบคุมแบบโมดูลาร์และอัจฉริยะ
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบรวม + อัลกอริทึม PID + วงจรขับ PWM ช่วยให้ควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำสูงภายใน ±0.01℃
รองรับการควบคุมระยะไกลผ่านอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง เหมาะสำหรับห่วงโซ่ความเย็นอัจฉริยะ อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ ฯลฯ
3. การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการความร้อนแบบร่วมมือกัน
การถ่ายเทความร้อนที่ปลายด้านเย็นดีขึ้น (ไมโครแชนเนล, วัสดุเปลี่ยนสถานะ PCM)
ส่วนปลายของเครื่องพิมพ์ใช้แผ่นระบายความร้อนกราฟีน ห้องไอระเหย หรือชุดพัดลมขนาดเล็ก เพื่อแก้ปัญหาคอขวดของ “การสะสมความร้อน”
IV. สถานการณ์การใช้งานและสาขาต่างๆ
การแพทย์และการดูแลสุขภาพ: เครื่องมือ PCR แบบเทอร์โมอิเล็กทริก, อุปกรณ์เสริมความงามด้วยเลเซอร์แบบเทอร์โมอิเล็กทริก, กล่องขนส่งวัคซีนแบบแช่เย็น
การสื่อสารด้วยแสง: การควบคุมอุณหภูมิโมดูลแสง 5G/6G (การรักษาเสถียรภาพความยาวคลื่นเลเซอร์)
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค: คลิปหนีบระบายความร้อนสำหรับโทรศัพท์มือถือ, ระบบระบายความร้อนแบบเทอร์โมอิเล็กทริกสำหรับชุดหูฟัง AR/VR, ตู้เย็นขนาดเล็กแบบระบายความร้อนด้วยเพลเทียร์, ตู้แช่ไวน์แบบระบายความร้อนด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก, ตู้เย็นติดรถยนต์
พลังงานใหม่: ห้องควบคุมอุณหภูมิคงที่สำหรับแบตเตอรี่โดรน ระบบระบายความร้อนเฉพาะจุดสำหรับห้องโดยสารรถยนต์ไฟฟ้า
เทคโนโลยีด้านอวกาศ: การระบายความร้อนด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกสำหรับตัวตรวจจับอินฟราเรดของดาวเทียม การควบคุมอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมไร้แรงโน้มถ่วงของสถานีอวกาศ
การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำสำหรับเครื่องโฟโตลิโทกราฟีและแท่นทดสอบเวเฟอร์
V. ความท้าทายทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานยังคงต่ำกว่าระบบทำความเย็นแบบคอมเพรสเซอร์ (ค่า COP โดยทั่วไปจะน้อยกว่า 1.0 ในขณะที่คอมเพรสเซอร์สามารถสูงถึง 2-4)
ต้นทุนสูง: วัสดุประสิทธิภาพสูงและบรรจุภัณฑ์ที่แม่นยำส่งผลให้ราคาสูงขึ้น
การระบายความร้อนที่ปลายด้านร้อนอาศัยระบบภายนอก ซึ่งจำกัดการออกแบบให้มีขนาดกะทัดรัด
ความน่าเชื่อถือในระยะยาว: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ ทำให้ข้อต่อบัดกรีล้าและวัสดุเสื่อมสภาพ
VI. ทิศทางการพัฒนาในอนาคต (2025-2030)
วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกที่อุณหภูมิห้องที่มีค่า ZT > 3 (ความก้าวหน้าทางทฤษฎีที่สำคัญ)
อุปกรณ์ TEC แบบยืดหยุ่น/สวมใส่ได้ โมดูลเทอร์โมอิเล็กทริก โมดูลเพลเทียร์ (สำหรับผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ การตรวจสอบสุขภาพ)
ระบบควบคุมอุณหภูมิแบบปรับได้ที่ผสานรวมกับปัญญาประดิษฐ์ (AI)
เทคโนโลยีการผลิตและการรีไซเคิลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม)
ในปี 2025 เทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกกำลังเปลี่ยนจาก “การควบคุมอุณหภูมิเฉพาะทางและแม่นยำ” ไปสู่ “การใช้งานที่มีประสิทธิภาพและในวงกว้าง” ด้วยการบูรณาการวิทยาศาสตร์วัสดุ การประมวลผลระดับไมโครและนาโน และการควบคุมอัจฉริยะ คุณค่าเชิงกลยุทธ์ในด้านต่างๆ เช่น การทำความเย็นแบบไร้คาร์บอน การระบายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง และการควบคุมอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมพิเศษ จึงมีความโดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆ
ข้อมูลจำเพาะ TES2-0901T125
Imax:1A
Umax: 0.85-0.9V
Qmax: 0.4 วัตต์
เดลต้าที แม็กซ์: >90 องศาเซลเซียส
ขนาด: ขนาดฐาน: 4.4×4.4 มม., ขนาดด้านบน: 2.5X2.5 มม.
ความสูง: 3.49 มม.
ข้อมูลจำเพาะ TES1-04903T200
อุณหภูมิด้านร้อนอยู่ที่ 25 องศาเซลเซียส
IMAX: 3A
Umax: 5.8 V
Qmax: 10 วัตต์
เดลต้าที แม็กซ์: > 64 องศาเซลเซียส
ACR: 1.60 โอห์ม
ขนาด: 12x12x2.37 มม.
วันที่โพสต์: 8 ธันวาคม 2025
