Moduły termoelektryczne oparte na efekcie Peltier’a

Moduły termoelektryczne (TEM), są półprzewodnikowymi urządzeniami elektronicznymi które pracują jako kompaktowa i wydajna pompa cieplna. Poprzez podłączenie nisko napięciowego źródła DC do TEM, ciepło przepływa z jednej strony modułu na drugą.

W ten sposób jedna powierzchnia modułu jest schładzana, podczas gdy na przeciwnej powierzchni, w tym samym czasie wydzielane jest ciepło. Należy zaznaczyć, że kierunek przewodzenia ciepła może być zmieniany poprzez zmianę polaryzacji źródła napięcia stałego. W konsekwencji moduł termoelektryczny może być stosowany w obu aplikacjach (chłodzenia i grzania) równocześnie.

Moduł termoelektryczny składa się z dwóch lub więcej elementów półprzewodnikowych, zwykle wykonanych z tellurku bizmutu (Bi2Te3), które są ze sobą połączone elektrycznie szeregowo oraz równolegle termicznie.

Te elementy termoelektryczne i ich połączenia są montowane pomiędzy dwiema cienkimi ceramicznymi powierzchniami, które zapewniają stabilną obudowę, izolację elektryczną pomiędzy nimi, dając dwie płaskie równoległe powierzchnie.

Oba typy polaryzacji (n i p) materiałów Bi2Te3 są używane w TEM.
Tego typu układ powoduje, że ciepło przepływa przez moduł w zależności jak płynie prąd.

Wykorzystywane są w:

• Telekomunikacji
• Optyce
• Medycynie
• Przemyśle samochodowym
• Laserach
• Półprzewodnikach
• Komputerowych układach chłodzenia

Wykres zależności mocy chłodzenia od prądu zasilającego

DT  różnica temperatur I     prąd U    napięcie DC N    liczba połączeń (p i n)

Wykres zależności napięcia zasilającego od prądu

DT różnica temperatur I    prąd U   napięcie DC N   liczba połączeń (p i n)