Inleiding: Chen Shuming en ander van die Suidelike Universiteit van Wetenskap en Tegnologie het 'n reeksgekoppelde kwantumpunt-liguitstralende diode ontwikkel deur deursigtige geleidende indiumsinkoksied as die tussenelektrode te gebruik. Die diode kan onder positiewe en negatiewe wisselstroomsiklusse werk, met eksterne kwantumdoeltreffendheid van onderskeidelik 20,09% en 21,15%. Daarbenewens, deur verskeie reeksgekoppelde toestelle te koppel, kan die paneel direk deur huishoudelike WS-krag aangedryf word sonder die behoefte aan komplekse backend-kringe. Onder die aandrywing van 220 V/50 Hz is die kragdoeltreffendheid van die rooi plug and play-paneel 15,70 lm W-1, en die verstelbare helderheid kan tot 25834 cd m-2 bereik.
Ligemitterende diodes (LED's) het die hoofstroom-beligtingstegnologie geword vanweë hul hoë doeltreffendheid, lang lewensduur, vaste toestand en omgewingsveiligheidsvoordele, wat voldoen aan die wêreldwye vraag na energiedoeltreffendheid en omgewingsvolhoubaarheid. As 'n halfgeleier pn-diode, kan LED slegs werk onder die aandrywing van 'n lae-spanning gelykstroom (DC) bron. As gevolg van eenrigting- en deurlopende ladinginspuiting, versamel ladings en Joule-verhitting binne die toestel, waardeur die operasionele stabiliteit van die LED verminder word. Daarbenewens is die wêreldwye kragtoevoer hoofsaaklik gebaseer op hoëspanning-wisselstroom, en baie huishoudelike toestelle soos LED-ligte kan nie direk hoëspanning-wisselstroom gebruik nie. Daarom, wanneer LED deur huishoudelike elektrisiteit aangedryf word, word 'n bykomende AC-DC-omsetter benodig as 'n tussenganger om hoëspanning-WS-krag om te skakel na laespanning-GS-krag. 'n Tipiese WS-GS-omsetter sluit 'n transformator in vir die vermindering van die hoofspanning en 'n gelykrigterkring vir die gelykstel van die WS-inset (sien Figuur 1a). Alhoewel die omskakelingsdoeltreffendheid van die meeste AC-DC omsetters meer as 90% kan bereik, is daar steeds energieverlies tydens die omskakelingsproses. Daarbenewens, om die helderheid van die LED aan te pas, moet 'n toegewyde dryfkring gebruik word om die GS-kragtoevoer te reguleer en die ideale stroom vir die LED te verskaf (sien Aanvullende Figuur 1b).
Die betroubaarheid van die bestuurderkring sal die duursaamheid van LED-ligte beïnvloed. Daarom bring die bekendstelling van AC-DC-omsetters en DC-aandrywers nie net bykomende koste mee nie (wat ongeveer 17% van die totale LED-lampkoste uitmaak), maar verhoog ook kragverbruik en verminder die duursaamheid van LED-lampe. Daarom is die ontwikkeling van LED- of elektroluminescerende (EL)-toestelle wat direk deur huishoudelike 110 V/220 V-spannings van 50 Hz/60 Hz aangedryf kan word sonder die behoefte aan komplekse elektroniese toestelle, hoogs wenslik.
In die afgelope paar dekades is verskeie AC-aangedrewe elektroluminescerende (AC-EL) toestelle gedemonstreer. 'n Tipiese AC elektroniese ballas bestaan uit 'n fluoresserende poeier-uitstralende laag wat tussen twee isolerende lae vasgeplak is (Figuur 2a). Die gebruik van isolasielaag verhoed die inspuiting van eksterne ladingdraers, so daar is geen gelykstroom wat deur die toestel vloei nie. Die toestel het die funksie van 'n kapasitor, en onder die aandrywing van 'n hoë WS elektriese veld kan die elektrone wat intern gegenereer word vanaf die vangpunt na die emissielaag tonnel. Nadat voldoende kinetiese energie verkry is, bots elektrone met die luminescerende middel, wat eksitone produseer en lig uitstraal. As gevolg van die onvermoë om elektrone van buite die elektrodes in te spuit, is die helderheid en doeltreffendheid van hierdie toestelle aansienlik laer, wat hul toepassings op die gebied van beligting en vertoon beperk.
Om sy werkverrigting te verbeter, het mense AC elektroniese ballasts met 'n enkele isolasielaag ontwerp (sien Aanvullende Figuur 2b). In hierdie struktuur, tydens die positiewe halfsiklus van AC-aandrywing, word 'n ladingdraer direk vanaf die eksterne elektrode in die emissielaag ingespuit; Doeltreffende liguitstraling kan waargeneem word deur herkombinasie met 'n ander tipe ladingdraer wat intern gegenereer word. Gedurende die negatiewe halfsiklus van AC-aandrywing sal die ingespuite ladingdraers egter van die toestel vrygestel word en sal dus nie lig uitstraal nie. As gevolg van die feit dat liguitstraling slegs tydens die halfsiklus van bestuur plaasvind, is die doeltreffendheid van hierdie AC-toestel is laer as dié van GS-toestelle. As gevolg van die kapasitansie-eienskappe van die toestelle, is die elektroluminesensie-werkverrigting van beide AC-toestelle ook frekwensieafhanklik, en optimale werkverrigting word gewoonlik bereik by hoë frekwensies van etlike kilohertz, wat dit moeilik maak om versoenbaar te wees met standaard huishoudelike AC-krag teen lae frekwensies (50 hertz/60 hertz).
Onlangs het iemand 'n AC elektroniese toestel voorgestel wat teen frekwensies van 50 Hz/60 Hz kan werk. Hierdie toestel bestaan uit twee parallelle GS-toestelle (sien Figuur 2c). Deur die boonste elektrodes van die twee toestelle elektries te kortsluit en die onderste koplanêre elektrodes aan 'n WS-kragbron te koppel, kan die twee toestelle afwisselend aangeskakel word. Vanuit 'n stroombaanperspektief word hierdie AC-DC-toestel verkry deur 'n vorentoe-toestel en 'n tru-toestel in serie te koppel. Wanneer die voorwaartse toestel aangeskakel is, word die omgekeerde toestel afgeskakel, wat as 'n weerstand optree. As gevolg van die teenwoordigheid van weerstand, is die elektroluminesensie-doeltreffendheid relatief laag. Daarbenewens kan AC-liguitstralende toestelle slegs teen lae spanning werk en kan nie direk met 110 V/220 V standaard huishoudelike elektrisiteit gekombineer word nie. Soos getoon in Aanvullende Figuur 3 en Aanvullende Tabel 1, is die werkverrigting (helderheid en kragdoeltreffendheid) van gerapporteerde WS-GS-kragtoestelle wat deur hoë WS-spanning aangedryf word laer as dié van GS-toestelle. Tot dusver is daar geen AC-DC-kragtoestel wat direk deur huishoudelike elektrisiteit aangedryf kan word teen 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, en het 'n hoë doeltreffendheid en lang lewensduur.
Chen Shuming en sy span van die Suidelike Universiteit van Wetenskap en Tegnologie het 'n reeksgekoppelde kwantumpunt-liguitstralende diode ontwikkel wat deursigtige geleidende indiumsinkoksied as die tussenelektrode gebruik. Die diode kan onder positiewe en negatiewe wisselstroomsiklusse werk, met eksterne kwantumdoeltreffendheid van onderskeidelik 20,09% en 21,15%. Daarbenewens, deur verskeie reeksgekoppelde toestelle te koppel, kan die paneel direk deur huishoudelike WS-krag aangedryf word sonder die behoefte aan komplekse backend-kringe. Onder die aandrywing van 220 V/50 Hz is die kragdoeltreffendheid van die rooi prop-en-speel-paneel 15,70 lm W-1, en die verstelbare helderheid kan tot 25834 cd m-2 bereik. Die ontwikkelde prop-en-speel-kwantumpunt-LED-paneel kan ekonomiese, kompakte, doeltreffende en stabiele vastestof-ligbronne produseer wat direk deur huishoudelike AC-elektrisiteit aangedryf kan word.
Geneem van Lightingchina.com
Pos tyd: Jan-14-2025