一个新的热电装置由宾夕法尼亚州立大学的科学家们展示了伟大的承诺提供下一代电子冷却解决方案。较小的和更强大的组件,这些电子产品需要改进的冷却能力。

新热电冷却器冷却相比,功率密度和效率提供了增强当前商业单位,从而形成一个潜在的解决方案来管理在大功率热电子产品。

热电冷却器

床Poudel领导的一个研究小组研究教授在宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系,证明使用的新材料热电装置可以超越现有冷却模块而保持竞争力的成本效益。

这种发展拥有巨大的潜力为未来一代的电子产品。热电冷却器经营利用的应用设备的电力传输热量从一边到另一端,导致温度差异。

放置冷端设备的电子元件产生热量艾滋病在提取多余的热量和调节温度。然而,当这些组件变得更加有力,热电冷却器需要增加的散热能力。

最近发达热电装置展示了令人印象深刻的210%相比,冷却功率密度增大的主要商业设备由碲化铋。

此外,它有可能支持类似的性能系数(COP),这些指标的有效性冷却与能源消耗。

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专门的退火过程

设备制造使用复合half-Heusler合金组成,一个类别的材料而闻名在能源领域的应用。这些材料具有特殊的属性,如强劲的力量,热稳定性和效率。

来提高它的性能,研究人员使用专门的退火过程,改变材料的微观结构,降低缺陷和扩大粒度。

因此,有更少的晶界,从而改善材料的电和热导率。晶界的减少导致载流子迁移率显著增加,提高材料的功率因数。

这个关键特征决定了最大冷却功率密度和特别便于冷却大功率激光二极管或情况需要目标移除热量小的区域。

此外,材料产生最高的平均品质因数,或效率,half-Heusler材料在300 - 873 k的温度范围内。

这个范围包括接近室温的热电应用,表明一个有前途的战略优化half-Heusler材料在这个温度范围。

“作为一个国家我们投资很多芯片和科学行为,和一个问题可能是微电子学如何处理高功率密度变小,在高功率运行,“Poudel在一份声明中说。“这项技术可万博体育登录首页以解决其中的一些挑战。”

团队的研究成果发表在《自然》杂志上的通信。

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