ВСТУП: Чен Шумінг та інші з Південного університету науки та технологій розробили серію, підключену квантово-крапкове світлодіод, використовуючи прозорий електропровідний оксид цинку індію в якості проміжного електрода. Діод може працювати в циклах позитивних та негативних змінних струму, із зовнішньою квантовою ефективністю 20,09% та 21,15% відповідно. Крім того, шляхом підключення декількох підключених пристроїв серії, панель може безпосередньо керувати потужністю змінного струму без необхідності складних схем. Під приводом 220 В/50 Гц потужність червоної панелі вилки та відтворення становить 15,70 ЛМ W-1, а регульована яскравість може досягати до 25834 CD M-2.
Діоди, що випромінюють світло (світлодіоди), стали основною технологією освітлення завдяки їх високій ефективності, тривалому тривалості, твердої та екологічної безпеки, задовольняючи глобальний попит на енергоефективність та екологічну стійкість. Як напівпровідниковий діод PN, світлодіод може працювати лише під приводом джерела прямого струму низької напруги (постійного струму). Через однонаправлене та безперервне введення заряду, заряди та нагрівання джоула накопичуються в пристрої, тим самим знижуючи оперативну стабільність світлодіодів. Крім того, глобальне джерело живлення в основному базується на високовольтному змінному струмі, і багато побутових приладів, таких як світлодіодні світильники, не можуть безпосередньо використовувати змінний струм високої напруги. Тому, коли світлодіод керується побутовою електроенергією, додатковий перетворювач AC-DC потрібен як посередник для перетворення потужності AC високої напруги в потужність постійного струму низької напруги. Типовий перетворювач AC-DC включає трансформатор для зменшення напруги мережі та схеми випрямляча для випрямлення входу змінного струму (див. Малюнок 1А). Хоча ефективність перетворення більшості перетворювачів АС-ДК може досягти понад 90%, під час процесу перетворення все ще існує втрата енергії. Крім того, для регулювання яскравості світлодіода слід використовувати спеціальний рушійний ланцюг для регулювання джерела живлення постійного струму та забезпечення ідеального струму для світлодіода (див. Додаткову рисунок 1b).
Надійність ланцюга драйвера вплине на довговічність світлодіодних світильників. Отже, введення перетворювачів AC-DC та драйверів постійного струму не тільки несе додаткові витрати (становить близько 17% від загальної вартості світлодіодної лампи), але й збільшує енергоспоживання та знижує довговічність світлодіодних ламп. Тому розробка світлодіодних або електролюмінесцентних (EL) пристроїв, які можуть бути безпосередньо зумовлені побутовими напругами 110 В/220 В 50 Гц/60 Гц без необхідності складних електронних пристроїв Backend є дуже бажаною.
За останні кілька десятиліть було продемонстровано кілька електролюмінесцентних (AC-EL) пристроїв. Типовий електронний баласт АС складається з флуоресцентного порошку, що випромінює шар, просочений між двома ізоляційними шарами (мал. 2А). Використання ізоляційного шару запобігає впорскуванню зовнішніх носіїв заряду, тому через пристрій прямий струм протікає. Пристрій має функцію конденсатора, а під приводом високого електричного поля змінного струму електрони, що генеруються внутрішньо, можуть тунель від точки захоплення до шару викидів. Після отримання достатньої кінетичної енергії електрони стикаються з люмінесцентним центром, виробляючи екситони та випромінюючи світло. Через неможливість вводити електрони з -за зовнішніх електродів, яскравість та ефективність цих пристроїв значно нижчі, що обмежує їх застосування в полях освітлення та дисплея.
Для того, щоб покращити його продуктивність, люди розробили електронні баласти змінного струму з одним ізоляційним шаром (див. Додаткову рисунок 2b). У цій структурі під час позитивного половини циклу приводу змінного струму носій заряду безпосередньо вводиться в шар викидів із зовнішнього електрода; Ефективне випромінювання світла можна спостерігати шляхом рекомбінації з іншим типом носія заряду, що утворюється внутрішньо. Однак, під час негативного половини циклу приводу змінного струму введені носії заряду будуть вивільнені з пристрою, а тому не викидають світло. Далі до того, що випромінювання світла відбувається лише під час напів -циклу водіння, ефективність цього пристрою змінного струму нижча, ніж у пристроїв постійного струму. Крім того, завдяки характеристикам ємності пристроїв ефективність електролюмінесценції обох пристроїв змінного струму залежить від частоти, а оптимальні показники зазвичай досягаються на високих частотах декількох кілогерц, що ускладнює їх сумісне з стандартною потужністю домогосподарств на низьких частотах (50 Hertz/60 Hertz).
Нещодавно хтось запропонував електронний пристрій змінного струму, який може працювати на частотах 50 Гц/60 Гц. Цей пристрій складається з двох паралельних пристроїв постійного струму (див. Малюнок 2С). Електрично короткорускаючи верхні електроди двох пристроїв та підключивши нижні копланарні електроди до джерела живлення змінного струму, два пристрої можуть бути по черзі увімкнено. З точки зору ланцюга, цей пристрій AC-DC отримується шляхом підключення переднього пристрою та зворотного пристрою послідовно. Коли пристрій вперед увімкнено, зворотній пристрій вимикається, виконуючи функції резистора. Через наявність опору ефективність електролюмінесценції порівняно низька. Крім того, пристрої, що випромінюють світло, можуть працювати лише при низькій напрузі і не можна безпосередньо поєднувати з стандартною побутовою електроенергією 110 В/220 В. Як показано на додатковій рисунку 3 та додатковій таблиці 1, продуктивність (яскравість та ефективність потужності) повідомлених пристроїв потужності AC-DC, зумовлених високою напругою змінного струму, нижча, ніж у пристроїв постійного струму. Поки що не існує живлення AC-DC, який може безпосередньо керувати побутовою електроенергією при 110 В/220 В, 50 Гц/60 Гц, і має високу ефективність та тривалий термін експлуатації.
Чен Шумінг та його команда з Південного університету науки і технологій розробили серію, підключену квантову точку, що випромінює світло, використовуючи прозорий електропровідний оксид цинку індію в якості проміжного електрода. Діод може працювати в циклах позитивних та негативних змінних струму, із зовнішньою квантовою ефективністю 20,09% та 21,15% відповідно. Крім того, шляхом підключення декількох підключених пристроїв серії, панель може безпосередньо керувати потужністю змінного струму без необхідності складних контурів бекенду. Під приводом 220 В/50 Гц потужності червоної панелі вилки та відтворення дорівнює 15,70 LM W-1, а регульована яскравість може досягти до 25834 CD M-2. Розроблена панель Plug and Play Quantum DOT може виробляти економічні, компактні, ефективні та стабільні твердотільні джерела світла, які можуть безпосередньо живитись від побутової електроенергії змінного струму.
Взято з Lightingchina.com
Час посади: 14-2025 січня