Введение: Чен Шуминг и другие из Южного университета науки и технологии разработали последовательный связанный диод квантовой точки, используя прозрачный проводящий оксид цинка индия в качестве промежуточного электрода. Диод может работать при положительных и отрицательных циклах переменного тока, с внешней квантовой эффективностью 20,09% и 21,15% соответственно. Кроме того, подключив несколько серийных устройств, панель может быть непосредственно обусловлена мощностью бытового переменного тока без необходимости сложных бэкэнд. Под приводом 220 В/50 Гц эффективность мощности красной штекерной панели и игровой панели составляет 15,70 лм w-1, а регулируемая яркость может достигать 25834 CD M-2.
Световые диоды (светодиоды) стали основной технологией освещения из-за их высокой эффективности, длительного срока службы, твердого состояния и экологической безопасности, что удовлетворяет глобальный спрос на энергоэффективность и экологическую устойчивость. В качестве полупроводникового диода PN, светодиод может работать только под приводом источника низкого напряжения постоянного тока (DC). Из -за однонаправленного и непрерывного впрыска заряда, заряды и нагревание джоула накапливаются внутри устройства, тем самым снижая эксплуатационную стабильность светодиода. Кроме того, глобальный источник питания в основном основан на высоковольтном чередующемся токе, и многие бытовые приборы, такие как светодиодные фонари, не могут напрямую использовать чередовый ток высоковольтных. Следовательно, когда в качестве посредника для преобразования высоковольтной мощности переменного тока требуется дополнительный конвертер AC-DC для преобразования мощности высоковольтного переменного тока в мощность DC с низким напряжением. Типичный преобразователь AC-DC включает в себя трансформатор для уменьшения сетевого напряжения и схемы выпрямителя для исправления входа переменного тока (см. Рисунок 1A). Хотя эффективность конверсии большинства преобразователей AC-DC может достигать более 90%, в процессе конверсии все еще существует потеря энергии. Кроме того, для регулировки яркости светодиода должна использоваться специальная приводная цепь для регулирования источника питания постоянного тока и обеспечения идеального тока для светодиода (см. Дополнительный рисунок 1b).
Надежность схемы драйвера повлияет на долговечность светодиодных фонарей. Таким образом, введение преобразователей AC-DC и драйверов постоянного тока не только приводит к дополнительным затратам (приходится около 17% от общей стоимости светодиодной лампы), но также увеличивает энергопотребление и снижает долговечность светодиодных ламп. Следовательно, разработка светодиодных или электролюминесцентных (EL) устройств, которые могут быть непосредственно управляемыми домохозяйственными напряжениями 110 В/220 В 50 Гц/60 Гц без необходимости в сложных бэкэнде электронных устройств, очень желательно.
За последние несколько десятилетий было продемонстрировано несколько электролюминесцентных (AC-EL) устройств, управляемых AC. Типичный электронный балласт переменного тока состоит из флуоресцентного порошка, излучающего слой, зажатый между двумя изолирующими слоями (рис. 2а). Использование изоляционного слоя предотвращает инъекцию наружных носителей заряда, поэтому через устройство не протекает постоянный ток. Устройство выполняет функцию конденсатора, а под приводом электрического поля с высоким уровнем переменного тока электроны, генерируемые внутри, могут туннель от точки захвата до слоя эмиссии. После получения достаточной кинетической энергии электроны сталкиваются с люминесцентным центром, производя экситоны и излучающий свет. Из -за неспособности вводить электроны извне электродов, яркость и эффективность этих устройств значительно ниже, что ограничивает их применение в полях освещения и дисплея.
Чтобы улучшить свою производительность, люди разработали электронные балласты AC с одним изоляционным слоем (см. Дополнительный рисунок 2b). В этой структуре, во время положительного полу цикла привода переменного тока, носитель заряда вводится непосредственно в эмиссионный слой из внешнего электрода; Эффективное излучение света может наблюдаться путем рекомбинации с помощью другого типа заряда, генерируемого внутри. Однако во время отрицательного полу цикла AC привод переменного тока впрыскиваемые носители заряда будут выпущены с устройства и, следовательно, не будут излучать свет. Кроме того, из -за емкости характеристик устройств, эффективность электролюминесценции обоих устройств переменного тока зависит от частоты, а оптимальная производительность обычно достигается на высоких частотах нескольких килохерц, что затрудняет их совместимость со стандартной мощностью AC AC на низких частотах (50 герц/60 герц).
Недавно кто -то предложил электронное устройство переменного тока, которое может работать на частотах 50 Гц/60 Гц. Это устройство состоит из двух параллельных устройств постоянного тока (см. Рисунок 2C). Электрически короткое окружение верхних электродов двух устройств и соединяя нижние копланарные электроды к источнику питания переменного тока, два устройства можно попеременно включить. С точки зрения схемы, это устройство AC-DC получается путем подключения прямого устройства и обратного устройства последовательно. Когда прямое устройство включено, обратное устройство выключается, выступая в качестве резистора. Из -за присутствия сопротивления эффективность электролюминесценции относительно низкая. Кроме того, устройства светодиода AC могут работать только при низком напряжении и не могут быть непосредственно объединены с 110 В/220 В стандартной электроэнергии домохозяйства. Как показано на дополнительном рисунке 3 и дополнительной таблице 1, производительность (яркость и эффективность питания) сообщенных устройств электроэнергии AC-DC, вызванных высоким напряжением переменного тока, ниже, чем у устройств постоянного тока. До сих пор нет силового устройства AC-DC, которое может быть непосредственно приводимо к электроэнергетике со скоростью 110 В/220 В, 50 Гц/60 Гц, а также имеет высокую эффективность и длительный срок службы.
Чен Шуминг и его команда из Южного университета науки и технологий разработали серию, соединенный квантовой точечным светодиодом, с использованием прозрачного проводящего оксида цинка индия в качестве промежуточного электрода. Диод может работать при положительных и отрицательных циклах переменного тока, с внешней квантовой эффективностью 20,09% и 21,15% соответственно. Кроме того, подключив несколько серийных устройств, панель может быть непосредственно управляемой домохозяйственной мощностью переменного тока без необходимости сложных цепи бэкэнд. При приводе 220 В/50 Гц эффективность мощности красной штепсельной панели и игровой панели составляет 15,70 лм w-1, а регулируемая яркость может достигать 25834 CD M-2. Разработанная светодиодная панель Quantum Dot Plug and Play может производить экономичные, компактные, эффективные и стабильные твердотельные источники света, которые могут непосредственно питаться на домохозяйственной электроэнергии.
Взято с Lightingchina.com
Время сообщения: январь-14-2025