Peltier-Kühler, Peltier-Elemente und thermoelektrische Module (TEC) nutzen ihre Kernvorteile – vollständig Halbleiterbauweise, Vibrationsfreiheit, Reaktionszeit im Millisekundenbereich, präzise Temperaturregelung von ±0,01 °C und bidirektionales Wärmemanagement – und sind damit eine Schlüssellösung für präzise Temperaturregelung, lokale Wärmeableitung und Wärmemanagement in extremen Umgebungen in Hightech-Bereichen. Sie finden Anwendung in Kernbranchen wie der optischen Kommunikation, 5G und Rechenzentren.
1. Optische Kommunikation und 5G / Rechenzentren (Kernszenarien)
Mikro-TEC, Mikro-Thermoelektrisches Modul, Mikro-Peltier-Modul für DFB/EML-Laserchips und Detektoren: Bietet eine konstante Temperatur von ±0,1℃, um die Wellenlängendrift zu unterdrücken und stabile optische Signale über große Entfernungen/mit hoher Geschwindigkeit (400G/800G) zu gewährleisten; Leistungsaufnahme des einzelnen Moduls < 1W, Ansprechzeit < 10ms.
Leistungsverstärker für 5G-Basisstationen / HF: Lokale Wärmeableitung für GaN-Leistungsverstärker und Phased-Array-Antennen. Ein einzelnes 40 mm × 40 mm großes TEC-Modul (thermoelektrisches Modul mit Peltier-Element) kann die Sperrschichttemperatur bei einer Wärmelast von 80 W um 22 °C senken und die Systemzuverlässigkeit um 30 % verbessern.
Optische Verbindungen in Rechenzentren: Temperaturregelung für hochdichte, rackmontierte optische Module, die die Flüssigkeitskühlung ersetzen, um lokale Hotspots und Platzbeschränkungen zu beheben.
II. Halbleiterfertigung und fortschrittliche Gehäusetechnik (Hochpräzisionsprozesssicherung)
Lithographie / Klebstoffapplikation / Entwicklung: Die Applikation von Fotolack, die Temperaturkontrolle der CMP-Polierflüssigkeit, wobei die Schwankungen innerhalb von **±0,1℃** gehalten werden, um eine Verformung der Chips und eine Überschreitung der Normen für die Oberflächenrauheit aufgrund von thermischer Belastung zu verhindern.
Waferprüfung / Alterung: Präzise Temperaturregelung des Alterungsprüfstands und der Messstation gewährleistet eine stabile Ausbeute. Der Einsatz inländischer Anlagen hat Importe ersetzt.
Fortschrittliche Gehäusetechnologie (3D/Chiplet): Lokale Wärmeableitung und thermischer Ausgleich zwischen gestapelten Chips zur Lösung des Problems der thermischen Fehlanpassung in heterogenen Materialien.
III. Medizin und Lebenswissenschaften (Präzise Temperaturkontrolle + Schnelle Temperaturänderung)
PCR / Gensequenzierung: Schneller Temperaturanstieg und -abfall (-20 °C bis 105 °C), Temperaturregelungsgenauigkeit ±0,3 °C. Dies ist die zentrale Temperaturregelungseinheit für die Nukleinsäureamplifikation und DNA-Sequenzierung.
Medizinische Bildgebung (CT/MRT/Ultraschall): Lokale Kühlung der Röntgenröhren, supraleitende Magnete und konstante Temperatur der Ultraschallsonden, Verbesserung der Röhrenspannungsstabilität auf 99,5 % und Verlängerung der kontinuierlichen Arbeitszeit.
Lagerung biologischer Proben / Impfstoffe: Breiter Temperaturbereich (-80℃~200℃), vibrationsfreie Lagerung, geeignet für mRNA-Impfstoffe, Stammzellen und Proteinproben zur Kühlketten- und Laboraufbewahrung.
Chirurgische Instrumente / Niedertemperaturtherapie: Temperaturkontrolle minimalinvasiver chirurgischer Instrumente, Niedertemperatur-Plasma-/Kryotherapiegeräte, Erzielung präziser lokaler Kühlung.
IV. Laser- und Infrarot-Optoelektronik (Strahlqualität + Detektionsempfindlichkeit)
Industrie-/Forschungslaser: Faser-, Festkörper-, Ultrakurzpulslaser Resonatoren / Verstärkungsmedium Konstante Temperatur, Strahlqualität M² Schwankung < ±0,02, Wellenlängenstabilität < 0,1 nm.
Infrarotdetektoren (gekühlter Typ): InGaAs, MCT-Detektoren Tiefenkühlung (190K – 250K), Verbesserung der Empfindlichkeit bei Infrarotbildgebung / Fernerkundung, Verwendung für Sicherheit, Astronomie, militärische Aufklärung.
Lidar (LiDAR): Automobil- / Industrietaugliche Lidar-Sender-/Empfängermodule mit Temperaturregelung, geeignet für extreme Umgebungen von -40 °C bis 85 °C, gewährleisten eine genaue Messdistanz.
V. Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung (Extreme Umgebungen + Hohe Zuverlässigkeit)
Satelliten/Flugzeuge: Bordkameras, Kommunikationsnutzlasten, Trägheitsnavigationssysteme mit Temperaturregelung, die Vakuum standhalten, extremen Temperaturschwankungen (-180°C bis 120°C) widerstehen, keine beweglichen Teile haben und eine Lebensdauer von über 100.000 Stunden aufweisen.
Bordelektronik für Flugzeuge und Schiffe: Funkgeräte, Kommunikationssysteme, Feuerleitanlagen mit Kühlung, vibrations- und stoßfest, erfüllen die Zuverlässigkeitsanforderungen nach Militärstandard.
Tiefraumforschung: Instrumentenkammern für Mars- und Mondrover mit Wärmemanagement, unter Verwendung von thermoelektrischem Kühlmodul, thermoelektrischem Modul, Peltier-Element, TEC-Modul zur bidirektionalen Temperaturregelung, um ein Tag-Nacht-Temperaturgleichgewicht zu erreichen.
VI. Fahrzeuge mit neuer Energie und intelligentes Cockpit (Verbesserung des Wärmemanagements)
Akkupack: Präzise lokale Temperaturregelung für Zellen/Module (25℃ ± 2℃), was die Schnellladeeffizienz, die Zyklenlebensdauer und die Entladeleistung bei niedrigen Temperaturen verbessert.
Intelligentes Cockpit: OLED-/Mini-LED-Zentralbildschirme, AR-HUD-Hintergrundbeleuchtung mit konstanter Temperaturregelung (<35℃), wodurch das Einbrennen des Bildschirms verhindert und die Farbgenauigkeit verbessert wird; BYD Haolei Ultra verfügt über ein integriertes ultradünnes TEC-Array (1,2 mm dick).
Fahrzeug-Laserradar / Domänencontroller: Hochleistungsrechnerchips, Wärmeableitung der Sensoren, Gewährleistung einer stabilen Wahrnehmung und Entscheidungsfindung für autonomes Fahren.
VII. Hochwertige Elektronik und Präzisionsinstrumente (Lokale Hotspots + Keine Vibrationen)
Hochleistungsrechnen (HPC/KI): Lokale Wärmeableitung für GPU/CPU, ASIC-Chips, Vermeidung von Hotspot-Konzentrationen in 3D-Packaging und Chiplets mit einer Temperaturregelungsgenauigkeit von **±0,1℃**.
Präzisionsmessung / optische Instrumente: Interferometer, hochpräzises Mikroskop, Spektrometer mit Temperaturregelung, Eliminierung von Temperaturdrift, Messgenauigkeit im Nanometerbereich.
Wearable / AR/VR: Mikro-Thermoelektrisches Kühlmodul, thermoelektrisches Modul, Mikro-Peltier-Modul, Mikro-TEC für Headsets, Smartwatches zur lokalen Wärmeableitung und Temperaturregelung des menschlichen Körpers, zur Verbesserung des Tragekomforts.
VIII. Weitere zukunftsweisende Szenarien
Quantencomputing / Supraleitung: Quantenbits, supraleitende Chips mit zusätzlicher Temperaturregelung bei niedrigen Temperaturen (mK- bis K-Bereich) zur Unterdrückung von thermischem Rauschen.
Neue Energie (Photovoltaik / Energiespeicherung): Kühlung der Rückseite des Photovoltaikmoduls, Wärmeableitung des Energiespeicherwandlers (PCS), Verbesserung des Umwandlungswirkungsgrades.
Mikrofluidik / Chip-Labor: Präzise Temperaturregelung von Mikrokanälen und Reaktionskammern, eingesetzt für die chemische Synthese und das Wirkstoff-Screening.
Wesentliche technische Vorteile (entscheidend für die Anpassung an fortgeschrittene Szenarien)
Vollelektronisch: Kein Kompressor, kein Kältemittel, keine Vibrationen, geringe Geräuschentwicklung, geeignet für Präzisions-/Reinraumumgebungen.
Präzise bidirektional: Umschalten zwischen Kühlen und Heizen mit einem Klick, Temperaturregelungsgenauigkeit von ±0,01℃, Reaktionszeit < 10 ms.
Miniaturisierung: Minimale Größe von 1×1 mm, Dicke < 0,5 mm, geeignet für die Integration mit hoher Dichte.
Hohe Zuverlässigkeit: Kein mechanischer Verschleiß, Lebensdauer > 100.000 Stunden, anpassungsfähig an extreme Temperatur-, Feuchtigkeits- und Vibrationsumgebungen.
Veröffentlichungsdatum: 17. Februar 2026
