Pengenalan: Chen Shuming dan lain-lain dari Universiti Sains dan Teknologi Selatan telah membangunkan satu siri diod pemancar cahaya titik kuantum yang disambungkan dengan menggunakan indium zink oksida konduktif lutsinar sebagai elektrod perantaraan. Diod boleh beroperasi di bawah kitaran arus ulang-alik positif dan negatif, dengan kecekapan kuantum luaran masing-masing 20.09% dan 21.15%. Di samping itu, dengan menyambungkan berbilang peranti bersambung siri, panel boleh didorong terus oleh kuasa AC isi rumah tanpa memerlukan litar belakang yang kompleks. Di bawah pemacu 220 V/50 Hz, kecekapan kuasa panel palam dan main merah ialah 15.70 lm W-1, dan kecerahan boleh laras boleh mencapai sehingga 25834 cd m-2.
Diod pemancar cahaya (LED) telah menjadi teknologi pencahayaan arus perdana kerana kecekapan tinggi, jangka hayat yang panjang, keadaan pepejal dan kelebihan keselamatan alam sekitar, memenuhi permintaan global untuk kecekapan tenaga dan kelestarian alam sekitar. Sebagai diod pn semikonduktor, LED hanya boleh beroperasi di bawah pemacu sumber arus terus (DC) voltan rendah. Disebabkan oleh suntikan caj satu arah dan berterusan, cas dan pemanasan Joule terkumpul dalam peranti, dengan itu mengurangkan kestabilan operasi LED. Di samping itu, bekalan kuasa global terutamanya berdasarkan arus ulang-alik voltan tinggi, dan banyak perkakas rumah seperti lampu LED tidak boleh terus menggunakan arus ulang-alik voltan tinggi. Oleh itu, apabila LED didorong oleh elektrik isi rumah, penukar AC-DC tambahan diperlukan sebagai perantara untuk menukar kuasa AC voltan tinggi kepada kuasa DC voltan rendah. Penukar AC-DC biasa termasuk pengubah untuk mengurangkan voltan sesalur dan litar penerus untuk membetulkan input AC (lihat Rajah 1a). Walaupun kecekapan penukaran kebanyakan penukar AC-DC boleh mencapai lebih 90%, masih terdapat kehilangan tenaga semasa proses penukaran. Di samping itu, untuk melaraskan kecerahan LED, litar pemanduan khusus harus digunakan untuk mengawal bekalan kuasa DC dan menyediakan arus yang sesuai untuk LED (lihat Rajah Tambahan 1b).
Kebolehpercayaan litar pemacu akan menjejaskan ketahanan lampu LED. Oleh itu, memperkenalkan penukar AC-DC dan pemacu DC bukan sahaja memerlukan kos tambahan (menganggarkan kira-kira 17% daripada jumlah kos lampu LED), tetapi juga meningkatkan penggunaan kuasa dan mengurangkan ketahanan lampu LED. Oleh itu, membangunkan peranti LED atau electroluminescent (EL) yang boleh digerakkan secara langsung oleh voltan 110 V/220 V isi rumah 50 Hz/60 Hz tanpa memerlukan peranti elektronik bahagian belakang yang kompleks adalah sangat diingini.
Dalam beberapa dekad yang lalu, beberapa peranti electroluminescent (AC-EL) dipacu AC telah ditunjukkan. Balast elektronik AC biasa terdiri daripada lapisan pemancar serbuk pendarfluor yang diapit di antara dua lapisan penebat (Rajah 2a). Penggunaan lapisan penebat menghalang suntikan pembawa cas luaran, jadi tiada arus terus mengalir melalui peranti. Peranti ini mempunyai fungsi kapasitor, dan di bawah pemacu medan elektrik AC yang tinggi, elektron yang dijana secara dalaman boleh terowong dari titik tangkapan ke lapisan pelepasan. Selepas memperoleh tenaga kinetik yang mencukupi, elektron berlanggar dengan pusat pendarfluor, menghasilkan exciton dan memancarkan cahaya. Disebabkan ketidakupayaan untuk menyuntik elektron dari luar elektrod, kecerahan dan kecekapan peranti ini jauh lebih rendah, yang mengehadkan aplikasinya dalam bidang pencahayaan dan paparan.
Untuk meningkatkan prestasinya, orang ramai telah mereka bentuk balast elektronik AC dengan satu lapisan penebat (lihat Rajah Tambahan 2b). Dalam struktur ini, semasa separuh kitaran positif pemacu AC, pembawa cas terus disuntik ke dalam lapisan pelepasan daripada elektrod luaran; Pancaran cahaya yang cekap boleh diperhatikan dengan penggabungan semula dengan jenis pembawa cas lain yang dijana secara dalaman. Walau bagaimanapun, semasa separuh kitaran negatif pemacu AC, pembawa cas yang disuntik akan dilepaskan daripada peranti dan oleh itu tidak akan mengeluarkan cahaya. Disebabkan oleh fakta bahawa pelepasan cahaya hanya berlaku semasa separuh kitaran pemanduan, kecekapan peranti AC ini adalah lebih rendah daripada peranti DC. Di samping itu, disebabkan oleh ciri kemuatan peranti, prestasi electroluminescence bagi kedua-dua peranti AC adalah bergantung kepada frekuensi, dan prestasi optimum biasanya dicapai pada frekuensi tinggi beberapa kilohertz, yang menjadikannya sukar untuk serasi dengan kuasa AC isi rumah standard pada rendah. frekuensi (50 hertz/60 hertz).
Baru-baru ini, seseorang mencadangkan peranti elektronik AC yang boleh beroperasi pada frekuensi 50 Hz/60 Hz. Peranti ini terdiri daripada dua peranti DC selari (lihat Rajah 2c). Dengan melakukan litar pintas elektrik pada elektrod atas kedua-dua peranti dan menyambungkan elektrod koplanar bawah kepada sumber kuasa AC, kedua-dua peranti boleh dihidupkan secara bergilir-gilir. Dari perspektif litar, peranti AC-DC ini diperoleh dengan menyambungkan peranti hadapan dan peranti songsang secara bersiri. Apabila peranti hadapan dihidupkan, peranti terbalik dimatikan, bertindak sebagai perintang. Oleh kerana kehadiran rintangan, kecekapan electroluminescence agak rendah. Selain itu, peranti pemancar cahaya AC hanya boleh beroperasi pada voltan rendah dan tidak boleh digabungkan secara langsung dengan elektrik isi rumah standard 110 V/220 V. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah Tambahan 3 dan Jadual Tambahan 1, prestasi (kecerahan dan kecekapan kuasa) peranti kuasa AC-DC yang dilaporkan didorong oleh voltan AC tinggi adalah lebih rendah daripada peranti DC. Setakat ini, tiada peranti kuasa AC-DC yang boleh digerakkan secara langsung oleh elektrik isi rumah pada 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, dan mempunyai kecekapan tinggi dan jangka hayat yang panjang.
Chen Shuming dan pasukannya dari Universiti Sains dan Teknologi Selatan telah membangunkan satu siri diod pemancar cahaya titik kuantum yang disambungkan menggunakan indium zink oksida konduktif lutsinar sebagai elektrod perantaraan. Diod boleh beroperasi di bawah kitaran arus ulang-alik positif dan negatif, dengan kecekapan kuantum luaran masing-masing 20.09% dan 21.15%. Di samping itu, dengan menyambungkan berbilang peranti bersambung siri, panel boleh digerakkan terus oleh kuasa AC isi rumah tanpa memerlukan litar belakang yang kompleks. Di bawah pemacu 220 V/50 Hz, kecekapan kuasa panel palam dan main merah ialah 15.70 lm W-1, dan kecerahan boleh laras boleh mencapai sehingga 25834 cd m-2. Panel LED kuantum dot plug and play yang dibangunkan boleh menghasilkan sumber cahaya keadaan pepejal yang menjimatkan, padat, cekap dan stabil yang boleh dikuasakan secara langsung oleh elektrik AC isi rumah.
Dipetik daripada Lightingchina.com
Masa siaran: Jan-14-2025