La refrigerazione dei semiconduttori è essenziale per la gestione termica
Secondo i dati di MarketsandMarkets, si prevede che il mercato globale dei dispositivi termoelettrici a semiconduttore crescerà da 593 milioni di dollari nel 2021 a 872 milioni di dollari nel 2026, con un tasso di crescita annuo composto dell'8,0%. Con il continuo miglioramento della domanda dei consumatori e il vigoroso sviluppo di settori come il 5G e i veicoli elettrici, esiste un significativo potenziale di crescita nella domanda di mercato di dispositivi termoelettrici, sistemi termoelettrici e macchine complete termoelettriche.
La tecnologia termoelettrica dei semiconduttori comprende principalmente due direzioni applicative: la tecnologia di refrigerazione termoelettrica dei semiconduttori e la tecnologia di generazione di energia termoelettrica. Utilizza rispettivamente l'effetto Peltier e l'effetto Seebeck dei materiali semiconduttori per ottenere la conversione reciproca tra energia elettrica ed energia termica. È una tecnologia di refrigerazione rispettosa dell'ambiente e una tecnologia di energia verde.
Un chip di refrigerazione a semiconduttore è un dispositivo senza parti in movimento, ovvero un circuito composto da materiali termoelettrici di tipo PN (solitamente un circuito in serie). Tuttavia, a causa dei diversi coefficienti di dilatazione termica dei materiali utilizzati, il dispositivo genererà stress interni al variare della temperatura; Soprattutto quando il tasso di variazione della temperatura è elevato (come quando sono richiesti cicli di freddo e caldo), lo stress interno generato sarà significativo e sarà necessario selezionare dispositivi ad alta affidabilità. Lo sviluppo di soluzioni tecnologiche termoelettriche a semiconduttore e di prodotti applicativi si basa sull'applicazione completa e sull'innovazione di tre tecnologie sottostanti: preparazione dei materiali, preparazione dei dispositivi e integrazione del sistema e viene applicato attraverso un ragionevole piano di gestione termica.
La tecnologia di refrigerazione dei semiconduttori si concentra sul raffreddamento preciso in spazi ristretti, con caratteristiche quali volume ridotto, leggerezza, raffreddamento rapido, controllo preciso della temperatura, silenzio e portabilità. Con vantaggi insostituibili come flessibilità, diversità e affidabilità, è stato ampiamente utilizzato in molti campi come l'elettronica di consumo, la comunicazione ottica, le apparecchiature mediche, gli elettrodomestici, le automobili, l'aerospaziale, i laser, le termocamere a infrarossi, ecc.
La refrigerazione dei semiconduttori presenta elevate barriere all’ingresso, con applicazioni all’estero focalizzate principalmente sui settori della comunicazione, medico, automobilistico e industriale, mentre le applicazioni domestiche si concentrano principalmente sull’elettronica di consumo. A seconda dei diversi campi di applicazione, il mercato dei dispositivi termoelettrici a semiconduttore e dei sistemi termoelettrici presenta modelli competitivi diversi. Attualmente, il mercato dei dispositivi termoelettrici a semiconduttori ad alte prestazioni e dei sistemi termoelettrici applicati nei settori delle comunicazioni, automobilistico, aerospaziale e in altri campi è controllato principalmente da imprese finanziate dall’estero come Giappone, Stati Uniti e Russia o dalle loro filiali stabilite in Cina.
