Peltier-Systeme

Peltier-Elemente

Thermoelektrische Peltier-Elemente werden als Wärmepumpen zur Kühlung und exakten Temperaturregulierung in vielen Industriezweigen eingesetzt. Kurze Ansprechzeiten, hohe Temperaturstabilität und ein breiter Temperaturbereich zeichnen die Technologie aus. Die wartungsfreien Peltier-Elemente arbeiten zudem geräuschlos und ohne Vibrationen. Richtig eingesetzt können sie einen großen Vorteil gegenüber anderen Technologien bieten.

Vom Material zum Modul

Fraunhofer IPM greift im Bereich thermoelektrische Generatoren und Peltier-Elemente auf mehr als 30 Jahre Erfahrung zurück – von der Material- und Modulentwicklung über Messtechnik, Simulationsverfahren bis zum Systembau.

Kleinserien von Freiform-Peltier-Modulen fertigen wir auf der hauseigenen teilautomatisierten Modulbaustraße nach den spezifischen Erfordernissen unserer Kundschaft. Als Kunde profitieren Sie von unserem umfassenden Know-how im Bereich thermoelektrischer Materialien sowie unserer weitreichenden Erfahrung in der Aufbau- und Verbindungstechnik von Modulen und Systemen, die wir stetig weiterentwickeln. 

Mit klarem Fokus auf Innovation und Qualität fertigen wir zuverlässige thermoelektrische Module und Systeme, die in anspruchsvollen Umgebungen wie z. B. der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden.

Prozessieren von Bulk- und Dünnschichtmaterialien

Unser Know-how umfasst eine breite Palette von Materialbearbeitungsverfahren für Bulkmaterial und Dünnschichten:

• Sägen, Polieren, Läppen
• Tempern
• Galvanisieren und physikalische Gasphasenabscheidung
  

Aufbringen von Diffusionsbarrieren
Diffusionsbarrieren werden aufgebracht, um unerwünschte elektrische Kontakte und thermoelektrische Materialien vor chemischer Zersetzung zu schützen. Wir nutzen unterschiedliche Techniken zum Aufbringen von Diffusionsbarrieren, die für die jeweiligen Materialklassen optimiert sind:

Physikalische Gasphasenabscheidung (z. B. Sputtern)

• Typische Diffusionsbarrierematerialien wie Ni, Ti, Au
• Homogenität der Schichtdicke von +/- 2 % möglich für Durchmesser bis zu 145 mm
  

Galvanisieren

• Abscheidung von Metallschichten und sogar thermoelektrischen Schichten wie Bismuttellurid und Bismutantimontellurid möglich

Modulcharakterisierung und Langzeittests an eigenen Messplätzen

Sowohl Eigenfertigungen als auch kommerziell erhältliche Module können Sie bei uns untersuchen lassen. Wir verfügen über eine Reihe an unterschiedlichen Messplätzen zur genauen Charakterisierung der thermoelektrischen Eigenschaften und Langzeitstabilität von Modulen und den eingesetzten Materialien. Im Auftrag unserer Kunden führen wir zerstörungsfreie Analysen mittels 3D-Computertomographie, sowie Materialanalysen im Rasterelektronenmikroskop inklusive der Präparation von Schliffbildern durch.

Spezifische Systemlösungen

Neben der Fertigung und Charakterisierung von Einzelmodulen entwickeln, bauen und charakterisieren wir kunden- und projektspezifische Systemlösungen – vom Prototyp bis hin zur Implementierung. Hierzu nutzen wir geeignete Simulationstools, um die einzelnen Systemkomponenten gezielt aufeinander abzustimmen, sowie unsere langjährige Erfahrung beim Aufbau und der thermischen Ankopplung der Module.

Wir decken damit die gesamte Produktionskette ab – von der Auslegung und Präparation der Grundkomponenten bis zum kompletten, qualitätsgesicherten thermoelektrischen System.

Unser Angebot

• Optimierung und Verarbeitung von Funktionsmaterialien
• Entwicklung von Diffusionsbarrieren und Kontakttechnologien
• Material- und Modulcharakterisierung
• Fertigung maßgeschneiderter thermoelektrischer Komponenten
• Entwicklung von Peltier-Kühl-Prototyp-Systemen
• Machbarkeitsstudien