
Научная ПЗС-съёмка принципиально ограничена тепловыми эффектами. Для регистрации слабых оптических сигналов требуются длительные экспозиции, однако одновременно накапливается темновой ток, обусловленный тепловыми процессами, что приводит к следующим последствиям:
1. Повышению уровня шума
2. Снижению отношения сигнал/шум (SNR)
3. Ограничению динамического диапазона
4. Ухудшению воспроизводимости при калибровке и измерениях
Понижение и стабилизация рабочей температуры ПЗС является наиболее эффективным способом подавления этих ограничений.

Активное поддержание температуры ПЗС в диапазоне от −30 °C до −100 °C с помощью термоэлектрического охлаждения обеспечивает измеримое и воспроизводимое улучшение характеристик:
1. Темновой ток снижен в 100–1000 раз по сравнению с комнатной температурой
2. Отношение сигнал/шум увеличено с ~10:1 до более чем 1000:1
3. Динамический диапазон расширен с 12 бит до 16 бит и выше
4. Время экспозиции увеличено с минут до часов
5. Стабильные коэффициент усиления, линейность и характеристики тёмного поля во времени

1. Твёрдотельная конструкция, отсутствие движущихся частей → высокая надёжность в долгосрочной перспективе
2. Работа без вибраций → отсутствие размытия изображения и механических помех
3. Ультраточное регулирование температуры (типично ±0,01 °C) → стабильный фотоэлектрический отклик
4. Компактная конструкция с интегрированной камерой → обеспечивает миниатюризацию
5. Сбалансированная стоимость, энергопотребление и затраты на техническое обслуживание по сравнению с криогенными альтернативами

Приведённые ниже модели представляют собой типичные многоступенчатые термоэлектрические охладители, широко используемые в приложениях с ПЗС. Они приведены исключительно в справочных и сравнительных целях, а не как полный перечень продукции.

| Модель ТЕС | Imax(А) | dTmax (°C) | Qcmax (Вт) | Umax(В) | ACR(Ом) | Верхняя сторона (мм) | Нижняя сторона (мм) | Высота(мм) |
| 4ITEC-107- 060208/122 | 1.3 | 116 | 1.2 | 6.6 | 4.9 | 8X8 | 9x9 | 6.6±0.1 |
| Th = 27 °C и переменное напряжение | ||||||||
| Модель ТЕС | Imax(А) | dTmax (°C) | Qcmax (Вт) | Umax(В) | ACR(Ом) | Верхняя сторона (мм) | Нижняя сторона (мм) | Высота(мм) |
| 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 и Vact | ||||||||