WPROWADZENIE: Chen Shuming i inne z Southern University of Science and Technology opracowały serial połączoną diodę wyciągającą światło kwantowe, stosując przezroczystą przewodzącą tlenek cynku Indium jako elektrody pośredniej. Dioda może działać w dodatnich i ujemnych naprzemiennych cyklach prądu, z zewnętrzną wydajnością kwantową odpowiednio 20,09% i 21,15%. Ponadto, podłączając wiele urządzeń podłączonych do wielu serii, panel może być bezpośrednio napędzany energią prądu przemiennego domowego bez potrzeby złożonych obwodów zaplecza. Pod napędem 220 V/50 Hz wydajność energetyki czerwonej wtyczki i odtwarzania wynosi 15,70 lm W-1, a regulowana jasność może osiągnąć do 25834 CD M-2.
Diody emitujące światło (LED) stały się technologią oświetlenia głównego nurtu ze względu na ich wysoką wydajność, długą żywotność, stałą i środowiskową zalety bezpieczeństwa, zaspokajające globalne zapotrzebowanie na efektywność energetyczną i zrównoważony rozwój środowiska. Jako dioda PN półprzewodnikowa LED może działać tylko pod napędem źródła prądu stałego niskiego napięcia (DC). Ze względu na jednokierunkowe i ciągłe wtrysk ładunku ładunki i ogrzewanie dżur gromadzą się w urządzeniu, zmniejszając w ten sposób stabilność operacyjną diody LED. Ponadto globalny zasilacz opiera się głównie na prądu naprzemiennym o wysokim napięciu, a wiele urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak światła LED, nie może bezpośrednio wykorzystywać prądu naprzemiennego wysokiego napięcia. Dlatego, gdy LED jest napędzany energią elektryczną gospodarstwa domowego, wymagany jest dodatkowy konwerter AC-DC jako pośrednik do przekształcenia zasilania prądu przemiennego o wysokim napięciu na zasilanie prądu stałego o niskim napięciu. Typowy konwerter AC-DC zawiera transformator do zmniejszenia napięcia sieciowego i obwód prostownika do naprawienia wejścia prądu przemiennego (patrz rysunek 1A). Chociaż wydajność konwersji większości konwerterów AC-DC może osiągnąć ponad 90%, nadal występuje utrata energii podczas procesu konwersji. Ponadto, aby dostosować jasność diody LED, do regulacji zasilania DC należy zastosować dedykowany obwód jazdy i zapewnić idealny prąd dla diody LED (patrz uzupełniający rysunek 1B).
Niezawodność obwodu kierowcy wpłynie na trwałość świateł LED. Dlatego wprowadzenie konwerterów AC-DC i kierowców DC nie tylko ponosi dodatkowe koszty (co stanowi około 17% całkowitego kosztu lampy LED), ale także zwiększa zużycie energii i zmniejsza trwałość lamp LED. Dlatego opracowanie urządzeń LED lub elektroluminescencyjnych (EL), które mogą być bezpośrednio napędzane przez gospodarstwo domowe 110 v/220 V napięcia 50 Hz/60 Hz bez potrzeby złożonych elektronicznych urządzeń zaplecza.
W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci wykazano kilka urządzeń elektroluminescencyjnych napędzanych prądem przemiennym (AC-EL). Typowy elektroniczny balast AC składa się z fluorescencyjnej warstwy emitującej proszek umieszczoną między dwiema warstwami izolacyjnymi (ryc. 2A). Zastosowanie warstwy izolacyjnej zapobiega wstrzyknięciu zewnętrznych nośników ładunku, więc nie ma prądu stałego przepływającego przez urządzenie. Urządzenie ma funkcję kondensatora, a pod napędem pola elektrycznego o wysokiej prądu przemiennego elektrony generowane wewnętrznie mogą tunelować od punktu przechwytywania do warstwy emisji. Po uzyskaniu wystarczającej energii kinetycznej elektrony zderzają się z ośrodkiem luminescencyjnym, wytwarzając ekscytony i emitując światło. Ze względu na niezdolność do wstrzykiwania elektronów spoza elektrod, jasność i wydajność tych urządzeń są znacznie niższe, co ogranicza ich zastosowania w polach oświetlenia i wyświetlania.
Aby poprawić swoją wydajność, ludzie zaprojektowali elektroniczne stateczniki AC z jedną warstwą izolacyjną (patrz uzupełniający rysunek 2B). W tej strukturze, podczas dodatniej pół cyklu napędu prądu przemiennego, nośnik ładunku jest bezpośrednio wstrzykiwany do warstwy emisji z elektrody zewnętrznej; Efektywną emisję światła można zaobserwować przez rekombinację z innym rodzajem nośnika ładowania generowanego wewnętrznie. Jednak podczas ujemnego połowy cyklu napędu prądu przemiennego wstrzyknięte nośniki ładunku zostaną zwolnione z urządzenia i dlatego nie będą emitować światła. Do faktu, że emisja światła zachodzi tylko podczas połowy cyklu jazdy, wydajność tego urządzenia prądu przemiennego jest niższa niż w przypadku urządzeń DC. Ponadto, ze względu na charakterystykę pojemności urządzeń, wydajność elektroluminescencyjna obu urządzeń prądu przemiennego jest zależna od częstotliwości, a optymalna wydajność jest zwykle osiągana przy wysokich częstotliwościach kilku kilohertz, co utrudnia je kompatybilne ze standardową mocą prądu przemiennego przy niskich częstotliwościach (50 Hertz/60 Hertz).
Niedawno ktoś zaproponował urządzenie elektroniczne AC, które może działać na częstotliwościach 50 Hz/60 Hz. To urządzenie składa się z dwóch równoległych urządzeń DC (patrz Rysunek 2C). Dzięki elektrycznie zwarciu górnych elektrod dwóch urządzeń i podłączaniu dolnych elektrod koplanowych do źródła zasilania prądu przemiennego, dwa urządzenia można włączyć na przemian. Z perspektywy obwodu to urządzenie AC-DC jest uzyskiwane przez podłączenie urządzenia do przodu i szeregowego urządzenia wstecznego. Po włączeniu urządzenia do przodu, urządzenie wsteczne jest wyłączone, działając jako rezystor. Ze względu na obecność rezystancji wydajność elektroluminescencyjna jest stosunkowo niska. Ponadto urządzenia emitujące światło prądu przemiennego mogą działać tylko przy niskim napięciu i nie można ich bezpośrednio łączyć ze standardową elektrycznością domową 110 v/220 V. Jak pokazano na rysunku 3 i tabeli uzupełniającej 1, wydajność (jasność i wydajność energetyczna) zgłoszonych urządzeń mocy AC-DC napędzanych wysokim napięciem prądu przemiennym jest niższa niż w przypadku urządzeń DC. Jak dotąd nie ma urządzenia zasilania AC-DC, które można bezpośrednio napędzać energią elektryczną gospodarstwa domowego przy 110 v/220 V, 50 Hz/60 Hz i ma wysoką wydajność i długą żywotność.
Chen Shuming i jego zespół z Southern University of Science and Technology opracowali serial połączoną diodę emitającą światłem kwantowym, wykorzystując przezroczystą przewodzącą tlenek innk-tlenku indium jako pośrednią elektrodę. Dioda może działać w dodatnich i ujemnych naprzemiennych cyklach prądu, z zewnętrzną wydajnością kwantową odpowiednio 20,09% i 21,15%. Ponadto, podłączając wiele podłączonych serii urządzeń, panel może być bezpośrednio napędzany przez zasilanie prądu przemiennego domowego bez potrzeby złożonych obwodów zaplecza. Opracowany panel LED w plug and Play Quantum DOT może wytwarzać ekonomiczne, kompaktowe, wydajne i stabilne źródła światła w stanie stałym, które można bezpośrednio zasilać elektrycznością AC gospodarstwa domowego.
Zaczerpnięte z LightingChina.com
Czas po: 14-2025