Der IDTechEx-Bericht „Thermoelektrische Kühlung, Heizung, Energiegewinnung: Bewertung von 90 Unternehmen, Markt, Roadmap 2022–2042“ bietet eine umfassende Analyse. Er empfiehlt einen Paradigmenwechsel, um Parameter zu optimieren und die Materialien zu nutzen, die Hersteller tatsächlich benötigen. Der detaillierte Bericht von IDTechEx kommt zu dem Schluss, dass diese Branche ein Milliardenvolumen an Wert erreichen könnte. Tatsächlich könnte sie Geothermie nutzen und weitere bedeutende Anwendungsbereiche erschließen, wenn die aktuellen Ansätze überarbeitet werden.
Einer der neuesten thermoelektrischen Ansätze spiegelt wider, dass die Photovoltaik fast ausschließlich auf Silizium basiert und Tellurverbindungen zwar immer noch eine Rolle spielen, aber nicht mehr zu den zehn führenden Herstellern gehören. Dr. Mark Lee, Professor für Physik und Materialwissenschaften am Fachbereich Physik der Universität von Texas in Dallas, erklärt beispielsweise gegenüber Analysten auf der IDTechEx-Konferenz:
„Mithilfe gängiger industrieller Siliziumverarbeitungsverfahren haben wir gezeigt, dass thermoelektrische Generatoren (TEGs) auf Siliziumbasis eine elektrische Leistung pro Flächeneinheit erzeugen, die mit der der besten existierenden TEGs auf Bismuttelluridbasis vergleichbar ist, die bei der gleichen Temperaturdifferenz nahe Raumtemperatur arbeiten. Allerdings weisen unsere Silizium-TEGs erwartungsgemäß einen deutlich geringeren thermodynamischen Wirkungsgrad auf. Wir haben gezeigt, dass unsere Silizium-TEGs, wenn ein kleiner Kupferstab, der auf etwa 20 °C über Raumtemperatur erhitzt wird, als einzige Stromquelle dient, einige bestehende, stromsparende, kommerzielle integrierte Schaltungen, die für den Einsatz in IoT-Elektronik vorgesehen sind, ausreichend mit Strom versorgen können.“.
Da unsere TEGs auf einer industriellen Silizium-IC-Fertigungslinie hergestellt wurden, lassen sie sich problemlos in Serie produzieren und direkt in den Chip mit den zu versorgenden Schaltungen integrieren. Dies sollte im Vergleich zu TEGs auf Bismut-/Bleitellurid-/Selenidbasis zu extrem niedrigen Grenzkosten pro TEG und Kosten pro erzeugtem Watt führen.
IDTechEx ist diesbezüglich optimistisch. Das Unternehmen prognostiziert, dass der gesamte Markt für thermoelektrische Technologien, einschließlich Subsystemen wie denen zur Temperaturregelung in Autositzen, bereits 2032 die 11-Milliarden-Dollar-Marke überschreiten könnte. Dies deutet auf eine deutliche Verlagerung hin zu geeigneteren Märkten, Materialien und Parametern. Beispielsweise sind die unrealistischen Projekte zur Stromerzeugung aus Autoabgasen gescheitert, da diese Fahrzeuge dann nicht mehr existieren werden.
