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建筑照明节能新途径—太阳能驱动LED

类别:行业资讯 发布时间:2012-04-10

  太阳能光伏发电系统已经出现很多年了,但是由于其初期投入高,在建筑照明系统中还没有得到广泛应用。随着发光二极管技术的高速发展,尤其是白光二极管的高效特性,太阳能光伏发电系统与LED灯结合的照明系统将成为建筑照明节能的新途径。

  1 光伏发电原理
  作为世界第二大能源消费国,我国政府一直高度重视能源和节能工作,早在20世纪80年代初就提出了“能源开发与节约并重,把节约放在优先位置”的方针,将节能纳入国家经济和社会发展计划。解决中国的能源问题,一方面要开源,加大国内能源勘探开发力度;另一方面要节流,必须坚持节约优先,大幅度提高能源利用效率,加快建设节约型社会。
  上个世纪50年代,在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。太阳电池工作原理的基础是半导体PN 结的光生伏打效应,就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。即当太阳光或其他光照射半导体的PN 结时,就会在PN 结的两边出现电压,叫做光生电压,使PN结短路,就会产生电流。
  太阳光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能及半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,是当今太阳光发电的主流。时下,人们通常所说太阳光发电就是太阳能光伏发电(PV),亦称太阳能电池发电。
  2 固体发光原理
  近年来,固态照明得到了快速发展。固态照明是指用全固态发光器件作为光源的照明技术,目前主要包含半导体照明的发光二极管(LED)和有机物发光二极管(OLED)。LED 灯作为照明光源,其优越性在于:光电转换效率高,低压供电,使用寿命长,既可以有选择地发出单色光,也可以高效地发出白光,所以可以大大节约电能。半导体发光二极管(LED)利用注入PN结的少数载流子与多数载流子复合,从而发出可见光,是一种直接把电能转化为光能的发光器件。发光二极管的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。当在电极上加上正向偏压之后,使电子和空穴分别注入P区和N区,当非平衡少数载流子与多数载流子复合时,就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程包括三个部分;正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。发光二极管有许多的优点:工作电压低,耗电量少;性能稳定,寿命长(一般为10万到1000 万h);抗冲击,耐振动性强;重量轻,体积小,成本低。
 

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