Introduktion: Chen Shuming och andra från Southern University of Science and Technology har utvecklat en serie Ansluten kvant Dot-ljusemitterande diod genom att använda transparent ledande indiumzinkoxid som mellanliggande elektrod. Dioden kan fungera under positiva och negativa växlande strömcykler, med extern kvanteffektivitet på 20,09% respektive 21,15%. Genom att ansluta flera serieanslutna enheter kan panelen dessutom direkt drivas av hushållens växelström utan behov av komplexa backend -kretsar. Under drivkraften på 220 V/50 Hz är effekteffektiviteten för den röda pluggen och lekpanelen 15,70 lm W-1, och den justerbara ljusstyrkan kan nå upp till 25834 CD M-2.
Ljusemitterande dioder (lysdioder) har blivit mainstream-belysningstekniken på grund av deras höga effektivitet, långa livslängd, fast tillstånd och miljösäkerhetsfördelar, möta den globala efterfrågan på energieffektivitet och miljöhållbarhet. Som en halvledare PN-diod kan LED endast fungera under drivkraften för en lågspännings likströmskälla (DC). På grund av enkelriktad och kontinuerlig laddningsinjektion ackumuleras laddningar och Joule -uppvärmning inom enheten, vilket minskar LED: s operativa stabilitet. Dessutom är den globala strömförsörjningen huvudsakligen baserad på växelström med hög spänningar, och många hushållsapparater som LED-lampor kan inte direkt använda högspänningsström. Därför, när LED drivs av hushållselektricitet, krävs en ytterligare AC-DC-omvandlare som en mellanhand för att konvertera högspänningsströmmaffekt till lågspännings DC-effekt. En typisk AC-DC-omvandlare inkluderar en transformator för att minska nätspänningen och en likriktningskrets för att korrigera AC-ingången (se figur 1A). Även om konverteringseffektiviteten för de flesta AC-DC-omvandlare kan nå över 90%, finns det fortfarande energiförlust under omvandlingsprocessen. För att justera LED -ljusstyrkan bör en dedikerad körkrets användas för att reglera DC -strömförsörjningen och ge den perfekta strömmen för LED (se kompletterande figur 1B).
Drivarkretsens tillförlitlighet kommer att påverka LED -lampans hållbarhet. Därför innebär inte bara AC-DC-omvandlare och DC-drivrutiner inte bara ytterligare kostnader (redovisning för cirka 17% av den totala LED-lampkostnaden), utan ökar också strömförbrukningen och minskar hållbarheten för LED-lampor. Därför är utvecklande LED eller elektroluminescerande (EL) -enheter som kan drivas direkt av hushållet 110 V/220 V -spänningar på 50 Hz/60 Hz utan behov av komplexa backend elektroniska enheter mycket önskvärt.
Under de senaste decennierna har flera AC-drivna elektroluminescerande (AC-EL) enheter visats. En typisk AC -elektronisk ballast består av ett fluorescerande pulveremitterande skikt som är inklämt mellan två isolerande skikt (figur 2A). Användningen av isoleringsskikt förhindrar injektion av externa laddningsbärare, så det finns ingen likström som flyter genom enheten. Enheten har funktionen som en kondensator, och under drivkraften för ett högt elektriskt fält kan elektronerna som genereras internt tunnel från fångstpunkten till emissionskiktet. Efter att ha fått tillräcklig kinetisk energi kolliderar elektroner med det självlysande centrumet, producerat excitoner och avger ljus. På grund av oförmågan att injicera elektroner utanför elektroderna är ljusstyrkan och effektiviteten hos dessa enheter betydligt lägre, vilket begränsar deras tillämpningar inom belysnings- och displayfälten.
För att förbättra sin prestanda har människor utformat AC -elektroniska förkopplingar med ett enda isoleringsskikt (se kompletterande figur 2B). I denna struktur, under den positiva halvcykeln för AC -drivkraft, injiceras en laddningsbärare direkt i emissionskiktet från den yttre elektroden; Effektivt ljusemission kan observeras genom rekombination med en annan typ av laddningsbärare som genereras internt. Under den negativa halvcykeln för växelströmsdrift kommer emellertid de injicerade laddningsbärarna att frigöras från enheten och kommer därför inte att avge ljus. Betydelse till det faktum att ljusemission endast inträffar under halvcykeln för körning, effektiviteten för denna växelströmsanordning är lägre än för DC -enheter. På grund av kapacitansegenskaperna hos enheterna är dessutom elektroluminescensprestanda för båda AC -enheterna frekvensberoende, och optimal prestanda uppnås vanligtvis vid höga frekvenser av flera kilohertz, vilket gör dem svåra att vara kompatibla med standardhushållsmakt vid låga frekvenser (50 Hertz/60 Hertz).
Nyligen föreslog någon en AC -elektronisk enhet som kan fungera vid frekvenser av 50 Hz/60 Hz. Denna enhet består av två parallella DC -enheter (se figur 2C). Genom att elektriskt kortsluta de övre elektroderna på de två enheterna och ansluta de nedre coplanarelektroderna till en växelströmskälla kan de två enheterna växla på. Ur ett kretsperspektiv erhålls denna AC-DC-enhet genom att ansluta en framåtenhet och en omvänd enhet i serie. När den främre enheten är påslagen är den omvända enheten avstängd och fungerar som ett motstånd. På grund av närvaron av motstånd är elektroluminescenseffektiviteten relativt låg. Dessutom kan AC-ljusmittande enheter endast fungera vid lågspänning och kan inte kombineras direkt med 110 V/220 V standardhushållselektricitet. Såsom visas i kompletterande figur 3 och kompletterande tabell 1 är prestandan (ljusstyrka och effekteffektivitet) för rapporterade AC-DC-kraftanordningar som drivs av hög AC-spänning lägre än för DC-enheter. Hittills finns det ingen AC-DC-kraftanordning som kan drivas direkt av hushållens elektricitet vid 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz och har hög effektivitet och lång livslängd.
Chen Shuming och hans team från Southern University of Science and Technology har utvecklat en serie ansluten kvantprick-ljusemitterande diod med transparent ledande indiumzinkoxid som mellanliggande elektrod. Dioden kan fungera under positiva och negativa växlande strömcykler, med extern kvanteffektivitet på 20,09% respektive 21,15%. Genom att ansluta flera serieanslutna enheter kan panelen dessutom direkt drivas av hushållens växelström utan behov av komplexa backend-kretsar. Under drivkraften på 220 V/50 Hz, effekten av den röda plug-och lekpanelen är 15,70 lm W-1, och den justerbara ljusstyrkan kan nå upp till 25834 CD M-2. Den utvecklade plug and play Quantum Dot LED-panelen kan producera ekonomiska, kompakta, effektiva och stabila ljuskällor med fast tillstånd som kan direkt drivas av hushållens växelström.
Hämtad från LightingChina.com
Inläggstid: jan-14-2025