Hyrje: Chen Shuming dhe të tjerët nga Universiteti Jugor i Shkencës dhe Teknologjisë kanë zhvilluar një seri të lidhur me diodën kuantike të dritës që lëshon dritën duke përdorur oksidin e zinkut indium të përçueshëm si elektrodë të ndërmjetme. Dioda mund të funksionojë nën cikle aktuale pozitive dhe negative alternative, me efikasitet të jashtëm kuantik prej 20.09% dhe 21.15%, përkatësisht. Përveç kësaj, duke lidhur pajisje të shumta të lidhura me seri të shumta, paneli mund të drejtohet drejtpërdrejt nga fuqia AC shtëpiake pa pasur nevojë për qarqe komplekse të prapambetjes. Nën lëvizjen e 220 V/50 Hz, efikasiteti i energjisë së panelit të kuq dhe panelit të lojërave është 15.70 LM W-1, dhe shkëlqimi i rregullueshëm mund të arrijë deri në 25834 CD M-2.
Diodat që lëshojnë dritë (LED) janë bërë teknologjia kryesore e ndriçimit për shkak të efikasitetit të tyre të lartë, jetëgjatësisë së gjatë, avantazheve të gjendjes së ngurtë dhe të sigurisë mjedisore, duke përmbushur kërkesën globale për efikasitetin e energjisë dhe qëndrueshmërinë e mjedisit. Si një diodë PN gjysmëpërçuese, LED mund të funksionojë vetëm nën drejtimin e një burimi të rrymës direkte të tensionit të ulët (DC). Për shkak të injeksionit të njëanshëm dhe të vazhdueshëm të ngarkimit, tarifat dhe ngrohja joule grumbullohen brenda pajisjes, duke zvogëluar kështu stabilitetin operacional të LED. Për më tepër, furnizimi global me energji elektrike bazohet kryesisht në rrymë alternative të tensionit të lartë, dhe shumë pajisje shtëpiake siç janë dritat LED nuk mund të përdorin drejtpërdrejt rrymë alternative të tensionit të lartë. Prandaj, kur LED drejtohet nga energjia elektrike shtëpiake, kërkohet një konvertues shtesë AC-DC si një ndërmjetës për të kthyer energjinë e tensionit të lartë AC në energji DC me tension të ulët. Një konvertues tipik AC-DC përfshin një transformator për zvogëlimin e tensionit të rrjetit dhe një qark ndreqës për korrigjimin e hyrjes AC (shiko Figurën 1A). Megjithëse efikasiteti i konvertimit të shumicës së konvertuesve AC-DC mund të arrijë mbi 90%, ka ende humbje të energjisë gjatë procesit të konvertimit. Për më tepër, për të rregulluar shkëlqimin e LED, duhet të përdoret një qark i dedikuar i drejtimit për të rregulluar furnizimin me energji DC dhe për të siguruar rrymën ideale për LED (shiko figurën plotësuese 1B).
Besueshmëria e qarkut të shoferit do të ndikojë në qëndrueshmërinë e dritave LED. Prandaj, prezantimi i konvertuesve AC-DC dhe drejtuesve të DC jo vetëm që pëson kosto shtesë (duke llogaritur rreth 17% të kostos totale të llambës LED), por gjithashtu rrit konsumin e energjisë dhe zvogëlon qëndrueshmërinë e llambave LED. Prandaj, zhvillimi i pajisjeve LED ose elektrolumineshente (EL) që mund të drejtohen drejtpërdrejt nga familja 110 V/220 V tensione prej 50 Hz/60 Hz pa pasur nevojë për pajisje elektronike komplekse të prapambetjes është shumë e dëshirueshme.
Në dekadat e fundit, janë demonstruar disa pajisje elektrolumineshente të drejtuara nga AC (AC-EL). Një çakëll tipik elektronik AC përbëhet nga një shtresë pluhuri fluoreshente që lëshon sanduiç midis dy shtresave izoluese (Figura 2A). Përdorimi i shtresës së izolimit parandalon injektimin e transportuesve të ngarkesave të jashtme, kështu që nuk ka rrymë të drejtpërdrejtë që rrjedh përmes pajisjes. Pajisja ka funksionin e një kondensatori, dhe nën ngasjen e një fushe elektrike të lartë AC, elektronet e krijuara nga brenda mund të tunelojnë nga pika e kapjes në shtresën e emisionit. Pas marrjes së energjisë së mjaftueshme kinetike, elektronet përplasen me qendrën lumineshente, duke prodhuar ngacmime dhe duke lëshuar dritë. Për shkak të pamundësisë për të injektuar elektrone nga jashtë elektrodave, shkëlqimi dhe efikasiteti i këtyre pajisjeve janë dukshëm më të ulëta, gjë që kufizon aplikimet e tyre në fushat e ndriçimit dhe ekranit.
Për të përmirësuar performancën e saj, njerëzit kanë hartuar çakëlli elektronikë AC me një shtresë të vetme izolimi (shiko figurën plotësuese 2b). Në këtë strukturë, gjatë gjysmë ciklit pozitiv të makinës AC, një transportues ngarkese injektohet drejtpërdrejt në shtresën e emisionit nga elektroda e jashtme; Emetimi efikas i dritës mund të vërehet nga rekombinimi me një lloj tjetër të transportuesit të ngarkimit të gjeneruar nga brenda. Sidoqoftë, gjatë gjysmë ciklit negativ të makinës AC, transportuesit e ngarkuar të injektuar do të lirohen nga pajisja dhe për këtë arsye nuk do të lëshojnë dritë.due për faktin se emetimi i dritës ndodh vetëm gjatë gjysmës së ciklit të drejtimit, efikasiteti i kësaj pajisje AC është më e ulët se ajo e pajisjeve DC. Për më tepër, për shkak të karakteristikave të kapacitetit të pajisjeve, performanca e elektrolumineshencës së të dy pajisjeve AC është e varur nga frekuenca, dhe performanca optimale zakonisht arrihet në frekuenca të larta të disa kilohertz, gjë që i bën ata të vështirë të jenë në përputhje me fuqinë standarde të familjes AC në frekuenca të ulëta (50 herz/60 hertz).
Kohët e fundit, dikush propozoi një pajisje elektronike AC që mund të funksionojë në frekuenca prej 50 Hz/60 Hz. Kjo pajisje përbëhet nga dy pajisje paralele DC (shiko Figurën 2C). Duke qarkulluar elektrikisht të shkurtër elektrodat e larta të dy pajisjeve dhe duke lidhur elektrodat e poshtme të koplanarit me një burim të energjisë AC, të dy pajisjet mund të ndizen në mënyrë alternative. Nga këndvështrimi i qarkut, kjo pajisje AC-DC merret duke lidhur një pajisje përpara dhe një pajisje të kundërt në seri. Kur pajisja përpara është e ndezur, pajisja e kundërt është e fikur, duke vepruar si rezistencë. Për shkak të pranisë së rezistencës, efikasiteti i elektrolumineshencës është relativisht i ulët. Përveç kësaj, pajisjet e lëshimit të dritës AC mund të funksionojnë vetëm me tension të ulët dhe nuk mund të kombinohen drejtpërdrejt me 110 V/220 V Elektrike standarde shtëpiake. Siç tregohet në figurën plotësuese 3 dhe tabelën plotësuese 1, performanca (shkëlqimi dhe efikasiteti i energjisë) i pajisjeve të raportuara të energjisë AC-DC të drejtuara nga tensioni i lartë AC është më i ulët se ai i pajisjeve DC. Deri më tani, nuk ka pajisje elektrike AC-DC që mund të drejtohet drejtpërdrejt nga energjia elektrike shtëpiake në 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, dhe ka efikasitet të lartë dhe jetëgjatësi të gjatë.
Chen Shuming dhe ekipi i tij nga Universiteti Jugor i Shkencës dhe Teknologjisë kanë zhvilluar një seri diodë kuantike kuantike të lidhura me dritën duke përdorur oksidin e zinkut indium të përçueshëm si elektrodë të ndërmjetme. Dioda mund të funksionojë nën cikle aktuale pozitive dhe negative alternative, me efikasitet të jashtëm kuantik prej 20.09% dhe 21.15%, përkatësisht. Për më tepër, duke lidhur pajisje të shumta të lidhura me seri të shumta, paneli mund të drejtohet drejtpërdrejt nga fuqia AC shtëpiake pa pasur nevojë për qarqe komplekse të backend-it. Përfundoni makinën e 220 V/50 Hz, efikasiteti i energjisë së prizës së kuqe dhe panelit të lojërave është 15.70 LM W-1, dhe shkëlqimi i rregullueshëm mund të arrijë deri në 25834 CD M-2. Paneli LED i zhvilluar i prizës dhe i lojës kuantik DOT mund të prodhojë burime të dritës ekonomike, kompakte, efikase dhe të qëndrueshme të gjendjes së ngurtë që mund të mundësohen drejtpërdrejt nga energjia elektrike AC.
Marrë nga LightingChina.com
Koha e postimit: Jan-14-2025