Introductie: Chen Shuming en anderen van de Southern University of Science and Technology hebben een serie verbonden Quantum Dot Light-Emitting-diode ontwikkeld door transparant geleidend indiumzinkoxide te gebruiken als de tussenliggende elektrode. De diode kan werken onder positieve en negatieve wisselstroomcycli, met externe kwantumefficiënties van respectievelijk 20,09% en 21,15%. Door meerdere series verbonden apparaten aan te sluiten, kan het paneel bovendien direct worden aangedreven door huishoudelijke AC -stroom zonder complexe backend -circuits. Onder de aandrijving van 220 V/50 Hz is de vermogensefficiëntie van het rode plug and play-paneel 15,70 lm W-1 en kan de verstelbare helderheid tot 25834 CD M-2 bereiken.
Lichte emitterende diodes (LED's) zijn de mainstream verlichtingstechnologie geworden vanwege hun hoge efficiënte, lange levensduur, voordelen voor vaste toestand en milieuveiligheid, die voldoen aan de wereldwijde vraag naar energie-efficiëntie en milieuduurzaamheid. Als een halfgeleider PN-diode kan LED alleen werken onder de aandrijving van een laagspanningsdirect stroom (DC) -bron. Vanwege unidirectionele en continue lading injectie, hopen ladingen en joule verwarming zich op in het apparaat, waardoor de operationele stabiliteit van de LED wordt verminderd. Bovendien is de globale voeding voornamelijk gebaseerd op hoogspanningsafwisselingsstroom, en veel huishoudelijke apparaten zoals LED-lichten kunnen niet direct gebruik maken van hoogspanningsinformatie. Daarom, wanneer LED wordt aangedreven door huishoudelijke elektriciteit, is een extra AC-DC-converter vereist als intermediair om hoogspanning AC-vermogen om te zetten in een laagspanningsvermogen. Een typische AC-DC-converter omvat een transformator voor het verminderen van de netspanning en een gelijkrichtercircuit voor het corrigeren van de AC-ingang (zie figuur 1A). Hoewel de conversie-efficiëntie van de meeste AC-DC-converters meer dan 90%kan bereiken, is er nog steeds energieverlies tijdens het conversieproces. Om de helderheid van de LED aan te passen, moet bovendien een toegewijd rijcircuit worden gebruikt om de DC -voeding te reguleren en de ideale stroom voor de LED te bieden (zie aanvullende figuur 1B).
De betrouwbaarheid van het bestuurderscircuit heeft invloed op de duurzaamheid van LED -lichten. Daarom is het introduceren van AC-DC-converters en DC-stuurprogramma's niet alleen extra kosten (goed voor ongeveer 17% van de totale LED-lampkosten), maar verhoogt ook het stroomverbruik en vermindert de duurzaamheid van LED-lampen. Daarom is het ontwikkelen van LED- of elektroluminescerende (EL) -apparaten die direct kunnen worden aangedreven door huishouden 110 V/220 V -spanningen van 50 Hz/60 Hz zonder dat elektronische apparaten voor complexe backend zeer wenselijk zijn.
In de afgelopen decennia zijn verschillende AC-aangedreven elektroluminescente (AC-EL) -apparaten aangetoond. Een typische AC -elektronische ballast bestaat uit een fluorescerend poeder -emitterende laag ingeklemd tussen twee isolerende lagen (figuur 2A). Het gebruik van isolatielaag voorkomt de injectie van externe ladingsdragers, dus er is geen directe stroom die door het apparaat stroomt. Het apparaat heeft de functie van een condensator en onder de aandrijving van een hoog AC -elektrisch veld, kunnen de intern gegenereerde elektronen van het opnamepunt naar de emissielaag tunnelen. Na het verkrijgen van voldoende kinetische energie, botsen elektronen met het luminescerende centrum, produceren ze excitonen en emitteert licht. Vanwege het onvermogen om elektronen van buiten de elektroden te injecteren, zijn de helderheid en efficiëntie van deze apparaten aanzienlijk lager, wat hun toepassingen beperkt in de verlichtingvelden en weergave.
Om de prestaties te verbeteren, hebben mensen AC -elektronische ballasten ontworpen met een enkele isolatielaag (zie aanvullende figuur 2B). In deze structuur wordt tijdens de positieve halve cyclus van AC -drive een ladingsdrager direct in de emissielaag geïnjecteerd vanuit de externe elektrode; Efficiënte lichtemissie kan worden waargenomen door recombinatie met een ander type ladingsdrager die intern is gegenereerd. Tijdens de negatieve halve cyclus van AC -aandrijving zullen de geïnjecteerde ladingsdragers echter uit het apparaat worden vrijgegeven en zullen daarom geen licht uitzenden. Dankzij het feit dat lichtemissie alleen plaatsvindt tijdens de halve cyclus van het rijden, is de efficiëntie van dit AC -apparaat lager dan die van DC -apparaten. Vanwege de capaciteitskenmerken van de apparaten zijn de elektroluminescentieprestaties van beide AC -apparaten bovendien frequentieafhankelijk en worden optimale prestaties meestal bereikt bij hoge frequenties van verschillende kilohertz, waardoor ze moeilijk compatibel zijn met standaard huishoudelijke AC -vermogen bij lage frequenties (50 Hertz/60 Hertz).
Onlangs heeft iemand een AC -elektronisch apparaat voorgesteld dat kan werken met frequenties van 50 Hz/60 Hz. Dit apparaat bestaat uit twee parallelle DC -apparaten (zie figuur 2C). Door de bovenste elektroden van de twee apparaten elektrisch te circuleren en de onderste coplanaire elektroden te verbinden met een AC -voedingsbron, kunnen de twee apparaten afwisselend worden ingeschakeld. Vanuit een circuitperspectief wordt dit AC-DC-apparaat verkregen door een vooruitapparaat en een omgekeerd apparaat in serie aan te sluiten. Wanneer het voorwaartse apparaat is ingeschakeld, wordt het omgekeerde apparaat uitgeschakeld en fungeert het als een weerstand. Vanwege de aanwezigheid van weerstand is de elektroluminescentie -efficiëntie relatief laag. Bovendien kunnen AC-apparaten voor lichtemitteren alleen werken op een laag spanning en kunnen ze niet direct worden gecombineerd met 110 V/220 V standaard huishoudelijke elektriciteit. Zoals getoond in aanvullende figuur 3 en aanvullende tabel 1, is de prestaties (helderheid en vermogensefficiëntie) van gerapporteerde AC-DC-vermogensapparaten aangedreven door hoge AC-spanning lager dan die van DC-apparaten. Tot nu toe is er geen AC-DC-stroomapparaat dat direct kan worden aangedreven door huishoudelijke elektriciteit bij 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, en heeft een hoge efficiëntie en een lange levensduur.
Chen Shuming en zijn team van de Southern University of Science and Technology hebben een serie verbonden Quantum Dot Light-Emitting-diode ontwikkeld met behulp van transparant geleidend indiumzinkoxide als de tussenliggende elektrode. De diode kan werken onder positieve en negatieve wisselstroomcycli, met externe kwantumefficiënties van respectievelijk 20,09% en 21,15%. Door meerdere series verbonden apparaten aan te sluiten, kan het paneel bovendien direct worden aangedreven door huishoudelijke ac-vermogen zonder complexe backendcircuits. Onder de aandrijving van 220 V/50 Hz is de vermogensefficiëntie van het rode plug and play-paneel 15,70 lm W-1 en kan de verstelbare helderheid tot 25834 CD M-2 bereiken. Het ontwikkelde plug and play Quantum Dot LED-paneel kan economische, compacte, efficiënte en stabiele vaste-staten lichtbronnen produceren die direct kunnen worden aangedreven door AC-elektriciteit van huishoudens.
Genomen van Lightingchina.com
Posttijd: Jan-14-2025