La refrigeración por semiconductores es esencial para la gestión térmica
Según datos de MarketsandMarkets, se espera que el mercado mundial de dispositivos termoeléctricos semiconductores crezca de 593 millones de dólares en 2021 a 872 millones de dólares en 2026, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 8,0%. Con la mejora continua de la demanda de los consumidores y el vigoroso desarrollo de campos como 5G y vehículos eléctricos, existe un importante potencial de crecimiento en la demanda del mercado de dispositivos termoeléctricos, sistemas termoeléctricos y máquinas termoeléctricas completas.
La tecnología termoeléctrica de semiconductores incluye principalmente dos direcciones de aplicación: tecnología de refrigeración termoeléctrica de semiconductores y tecnología de generación de energía termoeléctrica. Utiliza el efecto Peltier y el efecto Seebeck de materiales semiconductores respectivamente para lograr la conversión mutua entre energía eléctrica y energía térmica. Es una tecnología de refrigeración respetuosa con el medio ambiente y una tecnología de energía verde.
Un chip semiconductor de refrigeración es un dispositivo sin partes móviles, que es un circuito compuesto por materiales termoeléctricos tipo PN (generalmente un circuito en serie). Sin embargo, debido a los diferentes coeficientes de expansión térmica de los materiales utilizados, el dispositivo generará tensión interna cuando cambie la temperatura; Especialmente cuando la tasa de cambio de temperatura es alta (como cuando se requieren ciclos de frío y calor), la tensión interna generada será significativa y será necesario seleccionar dispositivos de alta confiabilidad. El desarrollo de soluciones y productos de aplicación de tecnología termoeléctrica de semiconductores se basa en la aplicación integral y el avance de tres tecnologías subyacentes: preparación de materiales, preparación de dispositivos e integración de sistemas, y se aplica a través de un plan de gestión térmica razonable.
La tecnología de refrigeración de semiconductores se centra en una refrigeración precisa en espacios pequeños, con características como volumen pequeño, peso ligero, refrigeración rápida, control preciso de la temperatura, silencio y portabilidad. Con ventajas irreemplazables como flexibilidad, diversidad y confiabilidad, se ha utilizado ampliamente en muchos campos, como electrónica de consumo, comunicaciones ópticas, equipos médicos, electrodomésticos, automóviles, aeroespacial, láseres, cámaras termográficas infrarrojas, etc.
La refrigeración por semiconductores tiene altas barreras de entrada, con aplicaciones en el extranjero centradas principalmente en los campos de las comunicaciones, la medicina, la automoción y la industria, mientras que las aplicaciones nacionales se centran principalmente en la electrónica de consumo. Según los diferentes campos de aplicación, el mercado de dispositivos termoeléctricos semiconductores y sistemas termoeléctricos presenta diferentes patrones competitivos. Actualmente, el mercado de dispositivos termoeléctricos semiconductores de alto rendimiento y sistemas termoeléctricos aplicados en los campos de las comunicaciones, la automoción, la industria aeroespacial y otros está controlado principalmente por empresas con financiación extranjera como Japón, Estados Unidos y Rusia o sus filiales establecidas en China.
