Introduzzjoni: Chen Shuming u oħrajn mill-Università tan-Nofsinhar tax-Xjenza u t-Teknoloġija żviluppaw serje konnessa quantum dot li jarmu dajowd bl-użu ta 'ossidu taż-żingu ta' l-indju konduttiv trasparenti bħala l-elettrodu intermedju. Id-dijodu jista 'jopera taħt ċikli ta' kurrent alternanti pożittivi u negattivi, b'effiċjenzi quantum esterni ta '20.09% u 21.15%, rispettivament. Barra minn hekk, billi tgħaqqad apparati konnessi f'serje multipli, il-pannell jista 'jiġi mmexxi direttament mill-enerġija AC tad-dar mingħajr il-ħtieġa ta' ċirkuwiti backend kumplessi. Taħt is-sewqan ta '220 V/50 Hz, l-effiċjenza tal-enerġija tal-pannell aħmar plug and play hija 15.70 lm W-1, u l-luminożità aġġustabbli tista' tilħaq sa 25834 cd m-2.
Dajowds li jarmu d-dawl (LEDs) saru t-teknoloġija tad-dawl mainstream minħabba l-effiċjenza għolja tagħhom, il-ħajja twila, il-vantaġġi ta 'stat solidu u ta' sikurezza ambjentali, li jissodisfaw id-domanda globali għall-effiċjenza enerġetika u s-sostenibbiltà ambjentali. Bħala dajowd pn semikonduttur, LED jista 'jopera biss taħt is-sewqan ta' sors ta 'kurrent dirett ta' vultaġġ baxx (DC). Minħabba l-injezzjoni ta 'ċarġ unidirezzjonali u kontinwa, ħlasijiet u tisħin Joule jakkumulaw fi ħdan l-apparat, u b'hekk titnaqqas l-istabbiltà operattiva tal-LED. Barra minn hekk, il-provvista tal-enerġija globali hija bbażata prinċipalment fuq kurrent alternanti ta 'vultaġġ għoli, u ħafna apparat tad-dar bħal dwal LED ma jistgħux jużaw direttament kurrent alternanti ta' vultaġġ għoli. Għalhekk, meta l-LED huwa mmexxi mill-elettriku tad-dar, konvertitur AC-DC addizzjonali huwa meħtieġ bħala intermedjarju biex jikkonverti enerġija AC ta 'vultaġġ għoli f'enerġija DC ta' vultaġġ baxx. Konvertitur AC-DC tipiku jinkludi transformer biex jitnaqqas il-vultaġġ tal-mejn u ċirkwit tar-rettifikatur biex jirrettifika l-input AC (ara l-Figura 1a). Għalkemm l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-biċċa l-kbira tal-konvertituri AC-DC tista 'tilħaq aktar minn 90%, għad hemm telf ta' enerġija matul il-proċess ta 'konverżjoni. Barra minn hekk, biex taġġusta l-luminożità tal-LED, għandu jintuża ċirkwit dedikat tas-sewqan biex jirregola l-provvista tal-enerġija DC u jipprovdi l-kurrent ideali għall-LED (ara l-Figura Supplimentari 1b).
L-affidabbiltà taċ-ċirkwit tas-sewwieq se taffettwa d-durabilità tad-dwal LED. Għalhekk, l-introduzzjoni ta 'konvertituri AC-DC u sewwieqa DC mhux biss iġġarrab spejjeż addizzjonali (li jammontaw għal madwar 17% tal-ispiża totali tal-lampa LED), iżda wkoll iżid il-konsum tal-enerġija u jnaqqas id-durabilità tal-lampi LED. Għalhekk, l-iżvilupp ta 'apparat LED jew elettroluminixxenti (EL) li jista' jiġi mmexxi direttament minn vultaġġi tad-dar 110 V/220 V ta '50 Hz/60 Hz mingħajr il-ħtieġa ta' apparat elettroniku backend kumpless huwa mixtieq ħafna.
Fl-aħħar ftit deċennji, ġew murija diversi apparati elettroluminixxenti (AC-EL) misjuqa minn AC. Ballast elettroniku AC tipiku jikkonsisti minn saff li jarmi trab fluworexxenti imdawwar bejn żewġ saffi iżolanti (Figura 2a). L-użu ta 'saff ta' insulazzjoni jipprevjeni l-injezzjoni ta 'trasportaturi ta' ċarġ esterni, għalhekk m'hemm l-ebda kurrent dirett li jgħaddi mill-apparat. L-apparat għandu l-funzjoni ta 'kapaċitatur, u taħt is-sewqan ta' kamp elettriku AC għoli, l-elettroni ġenerati internament jistgħu mina mill-punt tal-qbid sas-saff tal-emissjoni. Wara li tinkiseb biżżejjed enerġija kinetika, l-elettroni jaħbtu maċ-ċentru luminexxenti, jipproduċu excitons u jarmu d-dawl. Minħabba l-inabbiltà li tinjetta elettroni minn barra l-elettrodi, il-luminożità u l-effiċjenza ta 'dawn l-apparati huma aktar baxxi b'mod sinifikanti, li jillimita l-applikazzjonijiet tagħhom fl-oqsma tad-dawl u l-wiri.
Sabiex itejbu l-prestazzjoni tiegħu, in-nies iddisinjaw alimentaturi elettroniċi AC b'saff ta 'insulazzjoni wieħed (ara l-Figura Supplimentari 2b). F'din l-istruttura, matul in-nofs ċiklu pożittiv ta 'AC drive, trasportatur ta' ċarġ jiġi injettat direttament fis-saff ta 'emissjoni mill-elettrodu estern; Emissjoni tad-dawl effiċjenti tista 'tiġi osservata permezz ta' rikombinazzjoni ma 'tip ieħor ta' trasportatur ta 'ċarġ iġġenerat internament. Madankollu, matul in-nofs ċiklu negattiv ta 'AC drive, it-trasportaturi ta' ċarġ injettati se jiġu rilaxxati mill-apparat u għalhekk mhux se jarmu dawl. Minħabba l-fatt li l-emissjoni tad-dawl isseħħ biss matul in-nofs ċiklu tas-sewqan, l-effiċjenza ta 'dan l-apparat AC huwa aktar baxx minn dak ta 'apparat DC. Barra minn hekk, minħabba l-karatteristiċi tal-kapaċitanza tal-apparati, il-prestazzjoni tal-elettroluminixxenza taż-żewġ apparati AC hija dipendenti fuq il-frekwenza, u l-prestazzjoni ottimali normalment tinkiseb fi frekwenzi għoljin ta 'diversi kilohertz, li tagħmilhom diffiċli biex ikunu kompatibbli mal-enerġija AC tad-dar standard f'livell baxx frekwenzi (50 hertz/60 hertz).
Riċentement, xi ħadd ippropona apparat elettroniku AC li jista 'jopera fi frekwenzi ta' 50 Hz/60 Hz. Dan l-apparat jikkonsisti f'żewġ apparati DC paralleli (ara l-Figura 2c). Permezz ta 'short circuit elettrikament l-elettrodi ta' fuq taż-żewġ apparati u tgħaqqad l-elettrodi koplanari tal-qiegħ ma 'sors ta' enerġija AC, iż-żewġ apparati jistgħu jinxtegħlu alternattivament. Mill-perspettiva taċ-ċirkwit, dan l-apparat AC-DC jinkiseb billi tgħaqqad apparat 'il quddiem u apparat b'lura f'serje. Meta l-apparat 'il quddiem jinxtegħel, l-apparat b'lura jintefa, li jaġixxi bħala resistor. Minħabba l-preżenza ta 'reżistenza, l-effiċjenza tal-elettroluminixxenza hija relattivament baxxa. Barra minn hekk, apparati li jarmu d-dawl AC jistgħu joperaw biss b'vultaġġ baxx u ma jistgħux jiġu kkombinati direttament ma 'elettriku standard tad-dar ta' 110 V/220 V. Kif muri fil-Figura Supplimentari 3 u fit-Tabella Supplimentari 1, il-prestazzjoni (luminożità u effiċjenza tal-enerġija) ta 'apparati ta' enerġija AC-DC irrappurtati mmexxija minn vultaġġ AC għoli hija inqas minn dik ta 'apparat DC. S'issa, m'hemm l-ebda apparat ta 'enerġija AC-DC li jista' jiġi mmexxi direttament mill-elettriku tad-dar f'110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, u għandu effiċjenza għolja u ħajja twila.
Chen Shuming u t-tim tiegħu mill-Università tan-Nofsinhar tax-Xjenza u t-Teknoloġija żviluppaw serje konnessa quantum dot li jarmi d-dawl bl-użu ta 'ossidu taż-żingu ta' l-indju konduttiv trasparenti bħala l-elettrodu intermedju. Id-dijodu jista 'jopera taħt ċikli ta' kurrent alternanti pożittivi u negattivi, b'effiċjenzi quantum esterni ta '20.09% u 21.15%, rispettivament. Barra minn hekk, billi tgħaqqad apparati konnessi f'serje multipli, il-pannell jista 'jiġi mmexxi direttament mill-enerġija AC tad-dar mingħajr il-ħtieġa ta' ċirkuwiti backend kumplessi. Taħt is-sewqan ta '220 V/50 Hz, l-effiċjenza tal-enerġija tal-pannell aħmar plug and play hija 15.70 lm W-1, u l-luminożità aġġustabbli tista 'tilħaq sa 25834 cd m-2. Il-pannell tal-LED quantum dot plug and play żviluppat jista 'jipproduċi sorsi tad-dawl ta' stat solidu ekonomiċi, kompatti, effiċjenti u stabbli li jistgħu jitħaddmu direttament bl-elettriku AC tad-dar.
Meħuda minn Lightingchina.com
Ħin tal-post: Jan-14-2025