华中科技大学和中国武汉工业大学已经开发了一种基于热电制冷器（TEC）的蓝色发光二极管（LED）灯组，以提高大功率性能。将LED芯片直接焊接到TEC的冷侧基板上，避免使用有机耐热粘合剂。
由于焦耳和辐射热效应，不仅会降低LED的光输出功率外，热问题还会导致器件的可靠性和使用寿命降低，并会改变发射波长。温度每升高1°C，排放强度就会下降1％，散热问题被称为是开发大功率LED的技术瓶颈之一。
这种情况下，使用被动散热的方法进行热量管理可能达不到理想效果，但使用风扇、液体流动等各种主动冷却方法可能会有所帮助。固态热电制冷器固态TEC利用珀耳帖效应将热量从设备中抽走。这样的器件使用半导体材料和偏置来实现冷却。该团队表示：TECs是一种有吸引力的选择，具有清洁、无噪音、高可靠性和成本低的优势。
在TEC与LED结合方法上，一开始尝试使用了有机粘合剂，该粘合剂对热流的抵抗力相对较高。相比之下，新组件则将焊料直接附着到TEC冷侧基板上，从而提高了潜在的冷却效果。避免使用有机粘合剂的另一个优点是，此类材料长时间受热可能会老化，从而影响可靠性。
研究人员使用氧化铝（Al2O3）陶瓷基板和直接镀铜电路布线，并在其上连接LED和TEC。TE结构由碲化铋碲化硒硒化物p型和n型材料（p-Bi0.5Sb1.5Te3 / n-Bi2Te2.7Se0.3）组成。各个TE元件的尺寸为1mmx1mmx2mm。
将元件在橡胶模具中对齐，并用锡（96.5％）-银（3％）-铜（0.5％）焊膏粘贴到热侧铜/陶瓷基板上，并在260°C下焊接20s。冷侧基板也贴有焊膏，并在260°C下焊接20s。
在冷侧基板上镀钛/铜/镍/金布线，然后使用回流工艺涂覆锡（48％）-铋（52％）焊膏并连接452nm波长的LED。
TEC的冷却效果随着注入电流的增加而增加到2A左右，此后便没有太多其他的好处。在注入2.5A电流时，偏置电压达到3.1V，电流-电压关系近似线性。根据热红外成像，对于大小为0.5、1.0、1.5和2.0A的注入电流，冷侧温度分别为4.0°C、-7.9°C、-19.9°C和-25.8°C。环境温度（0A）接近30℃（27℃= 300K？）。
使用1.5A注入的TEC提高了大功率LED在给定电流下的光输出功率性能，当注入电流在1.0A增加到35.25％时，性能的提高百分比会增加。还应注意，关闭TEC时，峰值波长会更长，这种红移是增加结温的效果。
模拟表明，在未注入TEC的情况下，在注入1.0A电流时，LED的温度可能达到244°C。计算还表明，使用TEC可以将温度降至150°C。使用热红外成像仪进行的实验温度测量在TEC关闭的情况下为232°C，在冷却器开启的情况下为114°C。
