Utangulizi: Chen Shuming na wengine kutoka Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia ya Kusini wameandaa safu iliyounganika ya diode ya quantum dot kwa kutumia oksidi ya wazi ya zinki ya zinki kama elektroni ya kati. Diode inaweza kufanya kazi chini ya mizunguko chanya na hasi ya sasa, na ufanisi wa nje wa asilimia 20.09 na 21.15%, mtawaliwa. Kwa kuongezea, kwa kuunganisha vifaa vingi vilivyounganishwa, jopo linaweza kuendeshwa moja kwa moja na nguvu ya kaya ya AC bila hitaji la mizunguko ngumu ya kurudisha nyuma. Chini ya gari la 220 V/50 Hz, ufanisi wa nguvu ya kuziba nyekundu na jopo la kucheza ni 15.70 lm W-1, na mwangaza unaoweza kubadilishwa unaweza kufikia 25834 CD M-2.
Diode za kutoa mwanga (LEDs) zimekuwa teknolojia ya taa kuu kwa sababu ya ufanisi mkubwa, maisha marefu, faida za hali ya usalama na mazingira, kukidhi mahitaji ya ulimwengu ya ufanisi wa nishati na uendelevu wa mazingira. Kama diode ya semiconductor PN, LED inaweza kufanya kazi tu chini ya chanzo cha chanzo cha chini cha moja kwa moja (DC). Kwa sababu ya sindano isiyo na malipo na ya kuendelea, malipo na Joule inapokanzwa ndani ya kifaa, na hivyo kupunguza utulivu wa kiutendaji wa LED. Kwa kuongezea, usambazaji wa umeme wa ulimwengu ni msingi wa ubadilishaji wa hali ya juu, na vifaa vingi vya kaya kama vile taa za LED haziwezi kutumia moja kwa moja voltage ya sasa. Kwa hivyo, wakati LED inaendeshwa na umeme wa kaya, kibadilishaji cha ziada cha AC-DC kinahitajika kama mpatanishi wa kubadilisha nguvu ya juu ya voltage kuwa nguvu ya chini ya voltage. Kibadilishaji cha kawaida cha AC-DC ni pamoja na kibadilishaji cha kupunguza voltage ya mains na mzunguko wa rectifier wa kurekebisha pembejeo ya AC (ona Mchoro 1A). Ingawa ufanisi wa ubadilishaji wa waongofu wengi wa AC-DC unaweza kufikia zaidi ya 90%, bado kuna upotezaji wa nishati wakati wa mchakato wa ubadilishaji. Kwa kuongezea, kurekebisha mwangaza wa LED, mzunguko wa kuendesha gari uliojitolea unapaswa kutumiwa kudhibiti usambazaji wa nguvu ya DC na kutoa sasa bora kwa LED (tazama Kielelezo cha 1B).
The reliability of the driver circuit will affect the durability of LED lights. Kwa hivyo, kuanzisha waongofu wa AC-DC na madereva wa DC sio tu husababisha gharama za ziada (uhasibu kwa karibu 17% ya gharama ya taa ya LED), lakini pia huongeza matumizi ya nguvu na hupunguza uimara wa taa za LED. Kwa hivyo, kukuza vifaa vya LED au Electroluminescent (EL) ambavyo vinaweza kuendeshwa moja kwa moja na kaya 110 v/220 V voltages ya 50 Hz/60 Hz bila hitaji la vifaa ngumu vya elektroniki vya nyuma ni ya kuhitajika sana.
In the past few decades, several AC driven electroluminescent (AC-EL) devices have been demonstrated. A typical AC electronic ballast consists of a fluorescent powder emitting layer sandwiched between two insulating layers (Figure 2a). The use of insulation layer prevents the injection of external charge carriers, so there is no direct current flowing through the device. Kifaa hicho kina kazi ya capacitor, na chini ya gari la umeme wa juu wa AC, elektroni zinazozalishwa ndani zinaweza kuzunguka kutoka kwa sehemu ya kukamata hadi safu ya uzalishaji. After obtaining sufficient kinetic energy, electrons collide with the luminescent center, producing excitons and emitting light. Kwa sababu ya kutokuwa na uwezo wa kuingiza elektroni kutoka nje ya elektroni, mwangaza na ufanisi wa vifaa hivi ni chini sana, ambayo hupunguza matumizi yao katika uwanja wa taa na kuonyesha.
In order to improve its performance, people have designed AC electronic ballasts with a single insulation layer (see Supplementary Figure 2b). Katika muundo huu, wakati wa mzunguko mzuri wa nusu ya gari la AC, mtoaji wa malipo huingizwa moja kwa moja kwenye safu ya uzalishaji kutoka kwa elektroni ya nje; Efficient light emission can be observed by recombination with another type of charge carrier generated internally. Walakini, wakati wa mzunguko mbaya wa nusu ya gari la AC, wabebaji wa malipo ya sindano watatolewa kutoka kwa kifaa na kwa hivyo hawatatoa mwanga. Kwa ukweli kwamba uzalishaji wa taa hufanyika tu wakati wa mzunguko wa nusu ya kuendesha, ufanisi wa kifaa hiki cha AC ni chini kuliko ile ya vifaa vya DC. Kwa kuongezea, kwa sababu ya sifa za uwezo wa vifaa, utendaji wa elektroni wa vifaa vyote vya AC ni tegemezi ya frequency, na utendaji mzuri kawaida hupatikana kwa masafa ya juu ya kilohertz kadhaa, ambayo inawafanya kuwa ngumu kuendana na nguvu ya kawaida ya AC kwa masafa ya chini (50 Hertz/60 Hertz).
Recently, someone proposed an AC electronic device that can operate at frequencies of 50 Hz/60 Hz. This device consists of two parallel DC devices (see Figure 2c). Kwa kuzunguka kwa umeme kwa umeme wa juu wa vifaa hivyo viwili na kuunganisha elektroni za chini za Coplanar na chanzo cha nguvu cha AC, vifaa hivyo viwili vinaweza kuwashwa. From a circuit perspective, this AC-DC device is obtained by connecting a forward device and a reverse device in series. When the forward device is turned on, the reverse device is turned off, acting as a resistor. Due to the presence of resistance, the electroluminescence efficiency is relatively low. Kwa kuongezea, vifaa vya kutoa mwanga vya AC vinaweza kufanya kazi kwa voltage ya chini na haziwezi kuunganishwa moja kwa moja na umeme wa kaya 110 V/220 V. Kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo cha 3 cha ziada na Jedwali la Kuongeza 1, utendaji (mwangaza na ufanisi wa nguvu) ya vifaa vya nguvu vya AC-DC vinavyoendeshwa na voltage ya juu ya AC ni chini kuliko ile ya vifaa vya DC. Kufikia sasa, hakuna kifaa cha nguvu cha AC-DC ambacho kinaweza kuendeshwa moja kwa moja na umeme wa kaya kwa 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz, na ina ufanisi mkubwa na maisha marefu.
Chen Shuming na timu yake kutoka Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia ya Kusini wameandaa safu iliyounganika ya diode ya dot ya dot kwa kutumia oksidi ya wazi ya zinki ya zinki kama elektroni ya kati. Diode inaweza kufanya kazi chini ya mizunguko chanya na hasi ya sasa, na ufanisi wa nje wa asilimia 20.09 na 21.15%, mtawaliwa. Kwa kuongezea, kwa kuunganisha vifaa vingi vilivyounganishwa, jopo linaweza kuendeshwa moja kwa moja na nguvu ya AC ya kaya bila hitaji la mizunguko ngumu ya kurudisha nyuma.Kuendesha gari la 220 V/50 Hz, ufanisi wa nguvu ya kuziba nyekundu na jopo la kucheza ni 15.70 lm W-1, na mwangaza unaoweza kubadilishwa unaweza kufikia hadi 25834 cd M-2. Jalada lililotengenezwa na paneli ya LED ya dot ya kucheza inaweza kutoa vyanzo vya kiuchumi, ngumu, bora, na thabiti ambavyo vinaweza kuwezeshwa moja kwa moja na umeme wa kaya.
Imechukuliwa kutoka LightingChina.com
Wakati wa chapisho: Jan-14-2025