PENDAHULUAN: Chen Shuming dan lainnya dari Southern University of Science and Technology telah mengembangkan serial kuantum yang terhubung dengan dioda pemancar cahaya dengan menggunakan indium seng oksida konduktif transparan sebagai elektroda menengah. Dioda dapat beroperasi di bawah siklus arus bergantian positif dan negatif, dengan efisiensi kuantum eksternal masing -masing 20,09% dan 21,15%. Selain itu, dengan menghubungkan beberapa perangkat yang terhubung seri, panel dapat langsung didorong oleh daya AC rumah tangga tanpa perlu sirkuit backend yang kompleks. Di bawah dorongan 220 V/50 Hz, efisiensi daya dari Panel dan Play Panel Merah adalah 15,70 LM W-1, dan kecerahan yang dapat disesuaikan dapat mencapai hingga 25834 CD M-2.
Dioda pemancar cahaya (LED) telah menjadi teknologi pencahayaan utama karena efisiensi yang tinggi, umur panjang, keadaan solid-state dan keselamatan lingkungan, memenuhi permintaan global untuk efisiensi energi dan keberlanjutan lingkungan. Sebagai dioda semikonduktor PN, LED hanya dapat beroperasi di bawah dorongan sumber arus searah tegangan rendah (DC). Karena injeksi muatan searah dan terus menerus, muatan dan pemanasan Joule menumpuk di dalam perangkat, sehingga mengurangi stabilitas operasional LED. Selain itu, catu daya global terutama didasarkan pada arus bergantian tegangan tinggi, dan banyak peralatan rumah tangga seperti lampu LED tidak dapat secara langsung menggunakan arus bergantian tegangan tinggi. Oleh karena itu, ketika LED didorong oleh listrik rumah tangga, konverter AC-DC tambahan diperlukan sebagai perantara untuk mengubah daya AC tegangan tinggi menjadi daya DC tegangan rendah. Konverter AC-DC yang khas mencakup transformator untuk mengurangi tegangan listrik dan sirkuit penyearah untuk memperbaiki input AC (lihat Gambar 1A). Meskipun efisiensi konversi sebagian besar konverter AC-DC dapat mencapai lebih dari 90%, masih ada kehilangan energi selama proses konversi. Selain itu, untuk menyesuaikan kecerahan LED, sirkuit mengemudi khusus harus digunakan untuk mengatur catu daya DC dan menyediakan arus yang ideal untuk LED (lihat Gambar 1B tambahan).
Keandalan sirkuit pengemudi akan mempengaruhi daya tahan lampu LED. Oleh karena itu, memperkenalkan konverter AC-DC dan driver DC tidak hanya mengeluarkan biaya tambahan (menyumbang sekitar 17% dari total biaya lampu LED), tetapi juga meningkatkan konsumsi daya dan mengurangi daya tahan lampu LED. Oleh karena itu, pengembangan perangkat LED atau electroluminescent (EL) yang dapat langsung didorong oleh voltase rumah tangga 110 V/220 V dari 50 Hz/60 Hz tanpa perlu perangkat elektronik backend yang kompleks sangat diinginkan.
Dalam beberapa dekade terakhir, beberapa perangkat elektroluminescent (AC-EL) yang digerakkan AC telah ditunjukkan. Bantel elektronik AC khas terdiri dari lapisan pemancar bubuk fluoresen yang diapit di antara dua lapisan isolasi (Gambar 2A). Penggunaan lapisan isolasi mencegah injeksi pembawa muatan eksternal, sehingga tidak ada arus searah yang mengalir melalui perangkat. Perangkat ini memiliki fungsi kapasitor, dan di bawah penggerak medan listrik AC tinggi, elektron yang dihasilkan secara internal dapat terowongan dari titik penangkapan ke lapisan emisi. Setelah mendapatkan energi kinetik yang cukup, elektron bertabrakan dengan pusat luminescent, menghasilkan rangsangan dan memancarkan cahaya. Karena ketidakmampuan untuk menyuntikkan elektron dari luar elektroda, kecerahan dan efisiensi perangkat ini secara signifikan lebih rendah, yang membatasi aplikasi mereka di bidang pencahayaan dan tampilan.
Untuk meningkatkan kinerjanya, orang telah merancang ballast elektronik AC dengan lapisan isolasi tunggal (lihat Gambar Tambahan 2B). Dalam struktur ini, selama setengah siklus positif drive AC, pembawa muatan secara langsung disuntikkan ke lapisan emisi dari elektroda eksternal; Emisi cahaya yang efisien dapat diamati dengan rekombinasi dengan jenis pembawa muatan lain yang dihasilkan secara internal. Namun, selama setengah siklus negatif drive AC, pembawa muatan yang disuntikkan akan dilepaskan dari perangkat dan karenanya tidak akan memancarkan cahaya. Tentukan fakta bahwa emisi cahaya hanya terjadi selama setengah siklus mengemudi, efisiensi perangkat AC ini lebih rendah daripada perangkat DC. Selain itu, karena karakteristik kapasitansi perangkat, kinerja elektroluminesensi dari kedua perangkat AC bergantung pada frekuensi, dan kinerja optimal biasanya dicapai pada frekuensi tinggi beberapa kilohertz, yang membuat mereka sulit untuk kompatibel dengan kekuatan AC rumah tangga standar pada frekuensi rendah (50 Hertz/60 Hertz).
Baru -baru ini, seseorang mengusulkan perangkat elektronik AC yang dapat beroperasi pada frekuensi 50 Hz/60 Hz. Perangkat ini terdiri dari dua perangkat DC paralel (lihat Gambar 2C). Dengan sirkuit pendek elektroda atas dari dua perangkat dan menghubungkan elektroda coplanar bawah ke sumber daya AC, kedua perangkat dapat dihidupkan secara bergantian. Dari perspektif sirkuit, perangkat AC-DC ini diperoleh dengan menghubungkan perangkat maju dan perangkat terbalik secara seri. Ketika perangkat maju dihidupkan, perangkat terbalik dimatikan, bertindak sebagai resistor. Karena adanya resistensi, efisiensi elektroluminesensi relatif rendah. Selain itu, perangkat pemancar cahaya AC hanya dapat beroperasi pada tegangan rendah dan tidak dapat secara langsung dikombinasikan dengan listrik 110 V/220 V Standar Rumah Tangga. Seperti yang ditunjukkan pada Tambahan Gambar 3 dan Tabel Tambahan 1, kinerja (kecerahan dan efisiensi daya) dari perangkat daya AC-DC yang dilaporkan yang digerakkan oleh tegangan AC tinggi lebih rendah daripada perangkat DC. Sejauh ini, tidak ada perangkat daya AC-DC yang dapat langsung didorong oleh listrik rumah tangga pada 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, dan memiliki efisiensi tinggi dan umur panjang.
Chen Shuming dan timnya dari Southern University of Science and Technology telah mengembangkan serial kuantum dot yang terhubung dengan dioda pemancar cahaya menggunakan indium seng oksida konduktif transparan sebagai elektroda perantara. Dioda dapat beroperasi di bawah siklus arus bergantian positif dan negatif, dengan efisiensi kuantum eksternal masing -masing 20,09% dan 21,15%. Selain itu, dengan menghubungkan beberapa perangkat yang terhubung seri, panel dapat langsung didorong oleh tenaga AC rumah tangga tanpa perlu sirkuit backend yang kompleks. Di bawah drive 220 V/50 Hz, efisiensi daya dari steker merah dan bermain panel adalah 15,70 lm W-1, dan kecerahan yang dapat disesuaikan dapat mencapai hingga 25834 CD M-2. Panel LED kuantum DOT plug and play yang dikembangkan dapat menghasilkan sumber cahaya solid-state yang ekonomis, kompak, efisien, dan stabil yang dapat secara langsung ditenagai oleh listrik AC rumah tangga.
Diambil dari lighingchina.com
Waktu posting: Jan-14-2025