Einführung: Chen Shuming und andere von der Southern University of Science and Technology haben eine Serie mit einer Serie mit dem Quantenpunkt-Licht-emittierende Diode durch transparente leitfähige Indium-Zinkoxid als Zwischenelektrode entwickelt. Die Diode kann unter positiven und negativen Wechselstromzyklen mit externen Quanteneffizienzen von 20,09% bzw. 21,15% arbeiten. Darüber hinaus kann das Panel durch Anschließen mehrerer Serienanschließungsgeräte direkt von der Haushaltsmacht angetrieben werden, ohne dass komplexe Backend -Schaltungen erforderlich sind. Unter dem Antrieb von 220 V/50 Hz beträgt die Leistungseffizienz des roten Plug-and-Play-Panels 15,70 LM W-1 und die einstellbare Helligkeit kann bis zu 25834 CD M-2 erreichen.
Leichtemittierende Dioden (LEDs) sind aufgrund ihrer hohen Effizienz-, langen Lebensdauer-, Festkörper- und Umweltsicherheitsvorteile zur Mainstream-Beleuchtungstechnologie geworden, wodurch die weltweite Nachfrage nach Energieeffizienz und Nachhaltigkeit der ökologischen Nachhaltigkeit gerecht wird. Als Halbleiter-PN-Diode kann die LED nur unter dem Laufwerk einer Quelle mit niedriger Spannungsdirektstrom (DC) arbeiten. Aufgrund der unidirektionalen und kontinuierlichen Ladungsinjektion akkumulieren Ladungen und Joule -Heizungen innerhalb des Geräts, wodurch die Betriebsstabilität der LED verringert wird. Darüber hinaus basiert die globale Stromversorgung hauptsächlich auf wechselnden Hochspannungsstroms, und viele Haushaltsgeräte wie LED-Leuchten können nicht direkt mit hohem Spannungsstrom verwendet werden. Wenn LED durch Haushaltsstrom angetrieben wird, ist daher ein zusätzlicher AC-DC-Wandler erforderlich, um einen Vermittler mit hoher Spannungs-Wechselstrom in DC-Leistung mit niedriger Spannung umzuwandeln. Ein typischer AC-DC-Wandler enthält einen Transformator zur Reduzierung der Netzspannung und einen Gleichrichterschaltkreis zur Gleichberechtigung des Wechselstromeingangs (siehe Abbildung 1A). Obwohl die Umwandlungseffizienz der meisten AC-DC-Wandler über 90%erreichen kann, gibt es während des Umwandlungsprozesses immer noch Energieverlust. Um die Helligkeit der LED anzupassen, sollte außerdem ein dedizierter Fahrkreis verwendet werden, um die DC -Netzteil zu regulieren und den idealen Strom für die LED zu liefern (siehe ergänzende Abbildung 1B).
Die Zuverlässigkeit des Treiberkreises wirkt sich auf die Haltbarkeit von LED -Leuchten aus. Durch die Einführung von AC-DC-Konvertern und DC-Treibern wird daher nicht nur zusätzliche Kosten (etwa 17% der gesamten LED-Lampenkosten) entstehen, sondern auch den Stromverbrauch erhöht und die Haltbarkeit von LED-Lampen verringert. Daher ist die Entwicklung von LED- oder Electroluminescent (EL) -Geräten, die direkt von einem Haushalt 110 V/220 V -Spannungen von 50 Hz/60 Hz angetrieben werden können, ohne dass komplexe elektronische Backend -Geräte erforderlich sind.
In den letzten Jahrzehnten wurden mehrere AC-angetriebene Elektrolumineszenz-Geräte (AC-EL) nachgewiesen. Ein typischer elektronischer Elektrozglas von Wechselstrom besteht aus einer fluoreszierenden Pulverschicht, die zwischen zwei isolierenden Schichten eingeklemmt ist (Abbildung 2A). Die Verwendung der Isolationsschicht verhindert die Injektion von externen Ladungsträgern, sodass kein Gleichstrom durch das Gerät fließt. Das Gerät hat die Funktion eines Kondensators, und unter dem Antrieb eines hochwertigen Elektrofelds können die intern generierten Elektronen vom Einfangpunkt bis zur Emissionsschicht abtunnieren. Nach einer ausreichenden kinetischen Energie kollidieren Elektronen mit dem Lumineszenzzentrum, erzeugen Exzitonen und emittierende Licht. Aufgrund der Unfähigkeit, Elektronen außerhalb der Elektroden zu injizieren, sind die Helligkeit und Effizienz dieser Geräte erheblich niedriger, was ihre Anwendungen in den Feldern der Beleuchtung und Anzeige einschränkt.
Um ihre Leistung zu verbessern, haben die Menschen mit einer einzelnen Isolationsschicht Wechselstrom -Elektronenschicht (siehe ergänzende Abbildung 2b) entworfen. In dieser Struktur wird während des positiven Halbzyklus des Wechselstromtriebs ein Ladungsträger direkt in die Emissionsschicht aus der externen Elektrode injiziert. Eine effiziente Lichtemission kann durch Rekombination mit einer anderen Art von Ladungsträger beobachtet werden, die intern erzeugt wird. Während des negativen Halbzyklus des Wechselstromverfahrens werden die injizierten Ladungsträger jedoch aus dem Gerät freigesetzt und werden daher kein Licht ausstrahlen. Daher ist die Tatsache, dass die Lichtemission nur während des halben Fahrzyklus auftritt, die Effizienz dieses Wechselstromgeräts niedriger als die von DC -Geräten. Aufgrund der Kapazitätseigenschaften der Geräte ist die Elektrolumineszenzleistung beider Wechselstromgeräte frequenzabhängig, und die optimale Leistung wird normalerweise bei hohen Frequenzen von mehreren Kilohertz erzielt, was es schwierig macht, mit einer Standard -AC -Leistung mit niedriger Frequenzen kompatibel zu sein (50 Hertz/60 -Hertz).
Kürzlich schlug jemand ein elektronisches Wechselstromvorgang vor, das mit Frequenzen von 50 Hz/60 Hz betrieben werden kann. Dieses Gerät besteht aus zwei parallelen DC -Geräten (siehe Abbildung 2C). Durch das elektrisch kurze Schaltwert der oberen Elektroden der beiden Geräte und das Anschließen der unteren koplanaren Elektroden an eine Wechselstromquelle können die beiden Geräte abwechselnd eingeschaltet werden. Aus Sicht der Schaltung wird dieses AC-DC-Gerät erhalten, indem ein Vorwärtsgerät und ein umgekehrtes Gerät in Reihe angeschlossen werden. Wenn das Vorwärtsgerät eingeschaltet ist, wird das umgekehrte Gerät ausgeschaltet und wirkt als Widerstand. Aufgrund des Vorhandenseins von Widerstand ist die Elektrolumineszenzeffizienz relativ niedrig. Darüber hinaus können Wechselstrom-Licht-emittierende Geräte nur bei niedriger Spannung arbeiten und können nicht direkt mit 110 V/220 V-Standard-Haushaltstrom kombiniert werden. Wie in der ergänzenden Abbildung 3 und der ergänzenden Tabelle 1 gezeigt, ist die Leistung (Helligkeit und Leistungseffizienz) der gemeldeten AC-DC-Leistungsgeräte, die durch eine hohe Wechselstromspannung gesteuert werden, niedriger als die von DC-Geräten. Bisher gibt es kein AC-DC-Leistungsgerät, das direkt durch Haushaltsstrom bei 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz angetrieben werden kann und eine hohe Effizienz und eine lange Lebensdauer hat.
Chen Shuming und sein Team von der Southern University of Science und Technology haben eine Serie mit der lichtemittierenden Diode mit der Reihe mit transparentem leitfähigem Indium-Zinkoxid als Zwischenelektrode entwickelt. Die Diode kann unter positiven und negativen Wechselstromzyklen mit externen Quanteneffizienzen von 20,09% bzw. 21,15% arbeiten. Darüber hinaus kann das Panel durch Anschließen mehrerer Serienanschließungsgeräte direkt durch die Wasserversorgung des Haushalts angesteuert werden, ohne dass komplexe Backend-Schaltungen erforderlich sind. Unter dem Laufwerk von 220 V/50 Hz beträgt die Stromeffizienz des roten Stecker und Spieltafels 15,70 lm W-1, und die einstellbare Helligkeit kann bis zu 25834 CD M-2 erreichen. Das entwickelte Plug-and-Play-Quantenpunkt-LED-LED-Panel kann wirtschaftliche, kompakte, effiziente und stabile Festkörperlichtquellen erzeugen, die direkt durch Haushaltswechselstrom mit Strom versorgt werden können.
Entnommen von lightingchina.com
Postzeit: Jan-14-2025