Vědecky kvalitní obrazování pomocí CCD je zásadně omezeno tepelnými účinky. K zachycení slabých optických signálů jsou vyžadovány dlouhé expozice, avšak současně se hromadí tepelně generovaný tmavý proud, což vede k:
1. Zvýšené úrovni šumu
2. Sníženému poměru signálu ke šumu (SNR)
3. Omezenému dynamickému rozsahu
4. Špatné opakovatelnosti kalibrace a měření
Snížení a stabilizace provozní teploty CCD je nejúčinnější způsob potlačení těchto omezení.
Aktivní regulací teploty CCD v rozmezí od −30 °C do −100 °C chlazení pomocí termoelektrického článku (TEC) poskytuje měřitelná a opakovatelná zlepšení výkonu:
1. Tmavý proud snížen o 100–1000× oproti pokojové teplotě
2. Poměr signálu k šumu (SNR) zvýšen z přibližně 10:1 na více než 1000:1
3. Dynamický rozsah rozšířen z 12bitového na 16bitový nebo vyšší
4. Doba expozice prodloužena z minut na hodiny
5. Stabilní zisk, linearita a charakteristiky tmavého pole v průběhu času
1. Pevný stav – žádné pohyblivé části → dlouhodobá spolehlivost
2. Provoz bez vibrací → žádné rozmazání obrazu ani mechanické rušení
3. Ultra přesná regulace teploty (typicky ±0,01 °C) → stabilní fotoelektrická odezva
4. Kompaktní, integrovatelný tvar kamerové hlavy → podporuje miniaturizaci
5. Vyvážená cena, spotřeba energie a údržba ve srovnání s kryogenními alternativami
Následující modely představují typické vícestupňové modely TEC běžně používané v aplikacích CCD. Jsou uvedeny pouze pro referenční a srovnávací účely, nikoli jako úplný seznam produktů.
| TEC model | Imax(A) | dTmax (°C) | Qcmax (W) | Umax(V) | ACR(Ohm) | Vrch (mm) | Spodek (mm) | Výška(mm) |
| 4ITEC-107- 060208/122 | 1.3 | 116 | 1.2 | 6.6 | 4.9 | 8x8 | 9x9 | 6.6±0.1 |
| Th = 27 °C & Vac | ||||||||
| TEC model | Imax(A) | dTmax (°C) | Qcmax (W) | Umax(V) | ACR(Ohm) | Vrch (mm) | Spodek (mm) | Výška(mm) |
| 5iTEC-366- 211020 | 6.2 | 132.5 | 5.9 | 20.42 | 3.27 | 13,4 × 10,3 | 62 × 62 | 19±0.35 |
| Th = 25 °C a Vact | ||||||||
EN