Thermoelectric Coolers: Progress, Challenges, and Opportunities
Source abstract
Abstract
Abstract Owing to the free of noise, mechanical component, working fluid, and chemical reaction, thermoelectric cooling is regarded as a suitable solution to address the greenhouse emission for the broad cooling scenarios. Here, the significant progress of state‐of‐the‐art thermoelectric coolers is comprehensively summarized and the related aspects of materials, fundamental design, heat sinks, and structures, are overviewed. Particularly, the usage of thermoelectric coolers in smart city, greenhouse, and personal and chip thermal management is highlighted. In the end, current challenges and future opportunities for further improvement of designs, performance, and applications of thermoelectric coolers are pointed out.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Advanced Thermoelectric Materials and Devices · Thermal Radiation and Cooling Technologies · Advanced Thermodynamics and Statistical Mechanics
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
School of Mechanical and Ming Engineering The University of Queensland Brisbane Queensland 4072 Australia
Centre for Future Materials University of Southern Queensland Springfield Central Queensland 4300 Australia
School of Chemistry and Physics Queensland University of Technology Brisbane Queensland 4000 Australia
Funding
Australian Research Council
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1021/acs.chemrev.6b0025510.1021/acs.chemrev.6b00255 ↗
2. 10.1126/science.abb351710.1126/science.abb3517 ↗
3. 10.1039/D1CS00347J10.1039/D1CS00347J ↗
4. 10.1126/science.abe129210.1126/science.abe1292 ↗
5. 10.1126/science.aaz942610.1126/science.aaz9426 ↗
6. 10.1038/nmat464310.1038/nmat4643 ↗
7. 10.1016/j.joule.2021.02.01110.1016/j.joule.2021.02.011 ↗
8. 10.1016/j.rser.2014.07.04510.1016/j.rser.2014.07.045 ↗
9. 10.1021/acs.chemrev.0c0002610.1021/acs.chemrev.0c00026 ↗
10. 10.1109/JMEMS.2007.90088410.1109/JMEMS.2007.900884 ↗
11. 10.1038/nnano.2008.41710.1038/nnano.2008.417 ↗
12. 10.1038/3509801210.1038/35098012 ↗
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14. 10.1557/mrs2006.4710.1557/mrs2006.47 ↗
15. 10.1063/1.12461010.1063/1.124610 ↗
16. 10.1007/s11664-016-5076-210.1007/s11664-016-5076-2 ↗
17. 10.1116/1.329260010.1116/1.3292600 ↗
18. 10.1116/1.472548310.1116/1.4725483 ↗
19. 10.1007/s11705-019-1829-910.1007/s11705-019-1829-9 ↗
20. 10.1016/j.nanoen.2018.06.02010.1016/j.nanoen.2018.06.020 ↗
21. 10.1039/D0EE03520C10.1039/D0EE03520C ↗
22. 10.1016/j.nanoen.2017.09.01910.1016/j.nanoen.2017.09.019 ↗
23. 10.1038/s41467-018-05999-410.1038/s41467-018-05999-4 ↗
24. Cao T. · Microstructures · 2021 · 1
25. 10.1016/j.applthermaleng.2019.11488810.1016/j.applthermaleng.2019.114888 ↗
26. 10.1016/j.energy.2014.01.09010.1016/j.energy.2014.01.090 ↗
27. 10.1002/er.159110.1002/er.1591 ↗
28. 10.1016/j.nanoen.2020.10568410.1016/j.nanoen.2020.105684 ↗
29. 10.1016/j.mattod.2021.02.01610.1016/j.mattod.2021.02.016 ↗
30. 10.1016/j.apenergy.2018.02.15810.1016/j.apenergy.2018.02.158 ↗
31. 10.1038/s41467-019-09707-810.1038/s41467-019-09707-8 ↗
32. 10.1016/j.enbuild.2020.11037410.1016/j.enbuild.2020.110374 ↗
33. Hong S. · Sci. Adv. · 2019 · 5 · 0536
34. 10.1109/JPROC.2006.87979510.1109/JPROC.2006.879795 ↗
35. 10.1016/j.ijrefrig.2015.10.01510.1016/j.ijrefrig.2015.10.015 ↗
36. 10.3390/s15071723210.3390/s150717232 ↗
37. 10.1016/j.compeleceng.2015.07.01210.1016/j.compeleceng.2015.07.012 ↗
38. 10.1016/j.csite.2019.10044510.1016/j.csite.2019.100445 ↗
39. 10.1016/j.applthermaleng.2016.01.13110.1016/j.applthermaleng.2016.01.131 ↗
40. Al‐Shehri S. · J. King Saud Univ., Eng. Sci. · 2020 · 32 · 321
41. 10.1016/j.enconman.2019.04.02810.1016/j.enconman.2019.04.028 ↗
42. 10.1016/j.applthermaleng.2020.11516510.1016/j.applthermaleng.2020.115165 ↗
43. 10.1016/j.apenergy.2019.03.07110.1016/j.apenergy.2019.03.071 ↗
44. 10.1016/j.enconman.2016.03.07710.1016/j.enconman.2016.03.077 ↗
45. 10.1016/j.microrel.2011.05.00610.1016/j.microrel.2011.05.006 ↗
46. 10.1016/j.ijthermalsci.2020.10676110.1016/j.ijthermalsci.2020.106761 ↗
47. Lyu Y. · Res. Eng. · 2021 · 10
48. 10.1016/j.jpowsour.2018.08.02010.1016/j.jpowsour.2018.08.020 ↗
49. 10.1016/j.applthermaleng.2018.12.02010.1016/j.applthermaleng.2018.12.020 ↗
50. 10.1016/j.jpowsour.2018.08.09410.1016/j.jpowsour.2018.08.094 ↗
51. 10.1016/j.est.2019.10115510.1016/j.est.2019.101155 ↗
52. 10.1016/j.jpowsour.2021.22982110.1016/j.jpowsour.2021.229821 ↗
53. 10.1016/j.ijrefrig.2018.09.01410.1016/j.ijrefrig.2018.09.014 ↗
54. 10.1016/j.ijrefrig.2018.08.01010.1016/j.ijrefrig.2018.08.010 ↗
55. 10.1016/j.applthermaleng.2012.01.05410.1016/j.applthermaleng.2012.01.054 ↗
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84. 10.1126/science.aaa416610.1126/science.aaa4166 ↗
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91. 10.1016/j.actamat.2015.05.02410.1016/j.actamat.2015.05.024 ↗
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94. 10.1016/j.nanoen.2021.10590510.1016/j.nanoen.2021.105905 ↗
95. 10.1016/j.scriptamat.2013.07.00810.1016/j.scriptamat.2013.07.008 ↗
96. 10.1002/adma.20150103010.1002/adma.201501030 ↗
97. 10.1002/aenm.20170233310.1002/aenm.201702333 ↗
98. 10.1016/j.jallcom.2012.05.04910.1016/j.jallcom.2012.05.049 ↗
99. 10.1038/s41563-021-01065-510.1038/s41563-021-01065-5 ↗
100. 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.12056210.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120562 ↗