相关分类
同类品牌
排行榜
新型量子点LED：105 流明／瓦发光效率创新纪录
导语： 近日，土耳其科克大学(Ko? University)的研究人员展示了一种基于纳米材料的白色发光二极管(LED)，它创造了发光效率的记录：105 流明/瓦。经过进一步开发，新型LED可达到 200 流明/瓦的效率，从而成为一种可用于家庭、办公室和电视台的颇具前景的节能光源。
中照网讯 近日，土耳其科克大学(Ko? University)的研究人员展示了一种基于纳米材料的白色发光二极管(LED)，它创造了发光效率的记录：105 流明/瓦。经过进一步开发，新型LED可达到 200 流明/瓦的效率，从而成为一种可用于家庭、办公室和电视台的颇具前景的节能光源。
背景
LED(Light Emitting Diode)，发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接将电转化为光。
芬兰国家技术研究中心研发的柔性LED
LED的基本原理是：当电子与空穴复合时能辐射出可见光。LED的核心器件是半导体晶片，晶片由两部分构成：一部分是P型半导体，一部分是N型半导体。两种半导体连接起来，就形成了“P-N结”。当电流作用于晶片时，电子流向P区并与空穴结合，然后以光子形式发出能量。
创新
近日，土耳其科克大学(Ko? University)的研究人员展示了一种基于纳米材料的白色发光二极管(LED)，它创造了发光效率的记录：105 流明/瓦。发光效率是光通量与功率的比值，即衡量了光源利用电力产生光线的效率。通过进一步开发，新型LED可以达到 200 流明/瓦的效率，从而成为一种可用于家庭、办公室和电视台的颇具前景的节能光源。
量子点白色LED
在美国光学学会高影响力研究期刊《Optica》上，研究人员描述了他们是如何创造出这种高效的白色LED的。这种新型LED采用了市场可以买得到的蓝色LED，结合充满纳米尺寸半导体颗粒(量子点)溶液的柔性透镜。蓝色LED发出的光线引起量子点发出绿光和红光，并结合蓝光，创造出白光。
柔性透镜
技术
与磷光体不同，量子点生成的颜色纯净，因为它只发出较窄的频谱。这种较窄的发射，通过将产生不同颜色光线的量子点与蓝色LED相结合，创造出了具有精确的色温和光学特性的高质量白光。量子点也具有便于制造的优势，并且它们的发光颜色可通过增加半导体颗粒的尺寸来改变。进一步说，改变掺入量子点的浓度，可方便地生成像白炽灯一样的暖白光源，或者像荧光灯一样的冷白光源。
尽管目前嵌入到薄膜中的量子点应用于LED电视，然而这种照明方案却不适合广泛地应用于普通照明。研究人员通过在液体中转移量子点，战胜了当纳米材料嵌入到固体聚合物中时发生的问题性的效率下降。
制造高效的白色LED，要求量子点将蓝光高效地转化为红光或者绿光。研究人员展开了300多项合成反应，去分辨最佳条件，例如温度和反应时间，从而制造出可以发出不同颜色光线的量子点，同时表现出最佳的效率。
该校的领导研究员 Sedat Nizamoglu 表示：“制造白光需要集成适量的量子点，而且即使做到了这一点，还需要无数的蓝光、绿光和红光的组合生成白光。我们开发了一种基于我们最近报告的理论方案的仿真，并采用它判断适当的量，以及最佳的量子点颜色组合，从而高效地生成白光。”
为了制造新型LED，研究人员用高温条件下镉、硒、锌、硫混合合成的量子点溶液，填充了聚合物透镜与LED芯片之间的空间。研究人员采用一种硅树脂制造透镜，因为弹性使之可以将溶液注入到透镜中，而不会产生任何泄露，而且材料的透明度保证了必要的光线可以通过。
研究人员演示，他们基于液体的白色LED可达到固体薄膜量子点LED的效率的两倍。他们也通过采用白色LED照亮7英寸的显示器，进行了演示。
Nizamoglu 表示：“量子点对于高效的照明应用来说极具前景。对于生成更加高效的照明方案来说，技术研发仍然有很大的空间。”
价值
Nizamoglu表示：“在节约能源和保护环境方面，高效的LED极具潜力。用发光效率达200流明/瓦的LED取代传统光源，可以将全球照明电力消耗减少一大半。这种减少相当于230个典型的500兆瓦煤炭发电厂的发电量，并将减少温室气体排防达2亿吨。”
未来
下一步，研究人员正在致力于提升LED的效率，并想要采用环境友好的无镉无铅的材料达到很高的效率水平。他们也在计划研究不同条件下的液体LED，保证它们对于长期应用来说是稳定的。
责任编辑：JRT来源：环球创新智慧
免责声明：中国照明灯具网上刊登的所有信息未声明或保证其内容的正确性或可靠性；您同意将自行加以判断并承担所有风险，中国照明灯具网有权但无此义务，改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
