Introduktion: Chen Shuming og andre fra Southern University of Science and Technology har udviklet en serie, der er tilsluttet Quantum Dot Light-emitting Diode ved anvendelse af gennemsigtig ledende indiumzinkoxid som mellemelektrode. Dioden kan fungere under positive og negative vekselstrømscyklusser med eksterne kvanteeffektivitet på henholdsvis 20,09% og 21,15%. Ved at tilslutte flere serier tilsluttede enheder kan panelet desuden drives direkte af husholdnings -vekselstrømstrakt uden behov for komplekse backend -kredsløb. Under kørslen på 220 V/50 Hz er effekten af det røde stik og legepanel 15,70 lm W-1, og den justerbare lysstyrke kan nå op til 25834 CD M-2.
Lysemitterende dioder (LED'er) er blevet mainstream-belysningsteknologien på grund af deres høje effektivitet, lange levetid, faststof- og miljømæssige sikkerhedsfordele, der imødekommer den globale efterspørgsel efter energieffektivitet og miljømæssig bæredygtighed. Som en halvleder PN-diode kan LED kun fungere under drevet af en lavspændingsstrøm (DC) kilde. På grund af ensrettet og kontinuerlig opladningsinjektion akkumuleres afgifter og jouleopvarmning inden for enheden og reducerer derved LED's operationelle stabilitet. Derudover er den globale strømforsyning hovedsageligt baseret på højspændingsskiftende strøm, og mange husholdningsapparater, såsom LED-lys, kan ikke direkte bruge højspændingsskiftende strøm. Derfor, når LED er drevet af husholdningselektricitet, kræves en yderligere AC-DC-konverter som formidler til at konvertere højspændings-vekselstrøm til lavspændings-DC-effekt. En typisk AC-DC-konverter inkluderer en transformer til reduktion af hovedspændingen og et ensretterkredsløb til at rette op på AC-indgangen (se figur 1A). Selvom konverteringseffektiviteten af de fleste AC-DC-konvertere kan nå over 90%, er der stadig energitab under konverteringsprocessen. For at justere LED's lysstyrke skal et dedikeret kørekredsløb bruges til at regulere DC -strømforsyningen og tilvejebringe den ideelle strøm for LED (se Supplerende figur 1B).
Pålideligheden af førerkredsløbet vil påvirke holdbarheden af LED -lys. Derfor indfører introduktion af AC-DC-konvertere og DC-drivere ikke kun ekstra omkostninger (regnskab for ca. 17% af de samlede LED-lampeomkostninger), men øger også strømforbruget og reducerer holdbarheden af LED-lamper. Derfor er udvikling af LED- eller elektroluminescerende enheder, der kan drives direkte af husholdning 110 V/220 V -spændinger på 50 Hz/60 Hz uden behov for komplekse backend -elektroniske enheder, meget ønskeligt.
I de sidste par årtier er der påvist flere AC-drevne elektroluminescerende (AC-EL) enheder. En typisk AC -elektronisk ballast består af et fluorescerende pulver, der udsender lag, der er klemt mellem to isolerende lag (figur 2A). Brugen af isoleringslag forhindrer injektion af eksterne ladningsbærere, så der er ingen jævnstrøm, der strømmer gennem enheden. Enheden har funktionen af en kondensator, og under drevet af et højt AC -elektrisk felt kan de elektroner, der genereres internt, tunnel fra fangstpunktet til emissionslaget. Efter at have opnået tilstrækkelig kinetisk energi kolliderer elektroner med det selvlysende centrum, producerer excitoner og udsender lys. På grund af manglende evne til at injicere elektroner uden for elektroderne er lysstyrken og effektiviteten af disse enheder markant lavere, hvilket begrænser deres anvendelser inden for belysning og visning.
For at forbedre dens ydeevne har folk designet AC -elektroniske bolt med et enkelt isoleringslag (se Supplerende figur 2B). I denne struktur, under den positive halvcyklus af vekselstrømsdrev, injiceres en ladningsbærer direkte i emissionslaget fra den eksterne elektrode; Effektiv lysemission kan observeres ved rekombination med en anden type ladningsbærer genereret internt. Under den negative halvcyklus af AC -drev frigøres de injicerede ladningsbærere imidlertid fra enheden og vil derfor ikke udsende lys. Med det faktum, at lysemission kun forekommer i løbet af halvcyklussen med kørsel, er effektiviteten af denne AC -enhed lavere end for DC -enheder. På grund af enhedernes kapacitansegenskaber er elektroluminescensydelse af begge AC -enheder desuden frekvensafhængig, og optimal ydeevne opnås normalt ved høje frekvenser på flere Kilohertz, hvilket gør dem vanskelige at være kompatible med standard husholdnings -vekselstrøm ved lave frekvenser (50 Hertz/60 Hertz).
For nylig foreslog nogen en AC -elektronisk enhed, der kan fungere ved frekvenser på 50 Hz/60 Hz. Denne enhed består af to parallelle DC -enheder (se figur 2C). Ved at elektrisk kort cirkulere de øverste elektroder på de to enheder og forbinde de nederste coplanære elektroder til en vekselstrømskilde, kan de to enheder skiftevis tændes. Fra et kredsløbsperspektiv opnås denne AC-DC-enhed ved at tilslutte en fremadrettet enhed og en omvendt enhed i serie. Når den forreste enhed er tændt, slukkes den omvendte enhed og fungerer som en modstand. På grund af tilstedeværelsen af resistens er elektroluminescenseffektiviteten relativt lav. Derudover kan AC-lysemitterende enheder kun fungere ved lav spænding og kan ikke direkte kombineres med 110 V/220 V standard husholdningselektricitet. Som vist i supplerende figur 3 og supplerende tabel 1 er ydelsen (lysstyrke og effekteffektivitet) af rapporterede AC-DC-strømenheder drevet af høj vekselstrømsspænding lavere end for DC-enheder. Indtil videre er der ingen AC-DC-strømenhed, der kan drives direkte af husholdningselektricitet ved 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz og har høj effektivitet og lang levetid.
Chen Shuming og hans team fra Southern University of Science and Technology har udviklet en serie, der er tilsluttet Quantum Dot Light-emitting Diode ved hjælp af gennemsigtigt ledende indiumzinkoxid som mellemelektrode. Dioden kan fungere under positive og negative vekselstrømscyklusser med eksterne kvanteeffektivitet på henholdsvis 20,09% og 21,15%. Ved at tilslutte flere serier, der er tilsluttede enheder, kan panelet desuden drives direkte af husholdnings-vekselstrøm uden behov for komplekse backend-kredsløb. Under drevet på 220 V/50 Hz, er effekten af det røde stik og legepanel 15,70 lm W-1, og den justerbare lysstyrke kan nå op til 25834 CD M-2. Det udviklede plug and play Quantum Dot LED-panel kan producere økonomiske, kompakte, effektive og stabile solid-state lyskilder, der kan drives direkte af husholdnings-AC-elektricitet.
Taget fra LightingChina.com
Posttid: Jan-14-2025