太陽能LED是什么

【專家解說】：綠色照明新品——太陽能LED 當(dāng)今世界，石油、煤炭、天然氣等主要能源正面臨資源枯竭的危險，同時，環(huán)保壓力也在不斷增加，因此，環(huán)保、節(jié)能已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)各行各業(yè)努力追求的目標(biāo)。 太陽能是一種清潔的綠色能源，半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）也是一種環(huán)保、節(jié)能、高效的固態(tài)電光源。太陽能作為地球上真正取之不盡的清潔能源，將是未來最理想的綠色新能源，目前其利用的有效途徑便是利用光伏發(fā)電技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。LED是一種能將電能轉(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體器件，憑借其節(jié)能無污染的特點(diǎn)已運(yùn)用于很多行業(yè)的照明領(lǐng)域中，因此集成了太陽能光伏發(fā)電和LED固態(tài)照明優(yōu)點(diǎn)的太陽能LED照明系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了新一代能源和新型光源的完美結(jié)合。 1. 太陽能光伏發(fā)電的原理： 太陽能光伏發(fā)電是依靠太陽能電池組件，利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性，當(dāng)太陽光照射在半導(dǎo)體PN結(jié)上，由于P－N結(jié)勢壘區(qū)產(chǎn)生了較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場，因而產(chǎn)生在勢壘區(qū)中的非平衡電子和空穴或產(chǎn)生在勢壘區(qū)外但擴(kuò)散進(jìn)勢壘區(qū)的非平衡電子和空穴，在內(nèi)建靜電場的作用下，各自向相反方向運(yùn)動，離開勢壘區(qū)，結(jié)果使P區(qū)電勢升高，N區(qū)電勢降低，從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流，將光能轉(zhuǎn)化成電能。 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大體上可以分為兩類，一類是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，即和公用電網(wǎng)通過標(biāo)準(zhǔn)接口相連接，像一個小型的發(fā)電廠；另一類是獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng)，即在自己的閉路系統(tǒng)內(nèi)部形成電路。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過光伏陣列將接收來的太陽輻射能量經(jīng)過高頻直流轉(zhuǎn)換后變成高壓直流電，經(jīng)過逆變器逆變后向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流。而獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng)光伏陣列首先會將接收來的太陽輻射能量直接轉(zhuǎn)換成電能供給負(fù)載，并將多余能量經(jīng)過充電控制器后以化學(xué)能的形式儲存在蓄電池中。 2. LED照明的技術(shù)特點(diǎn)： LED是一種在P－N結(jié)上施加正向電流時能發(fā)出紫外光、可見光、紅外光的半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。其發(fā)光機(jī)理的核心在于P－N結(jié)，當(dāng)外加正向電壓時，P－N結(jié)的平衡被打破，P區(qū)空穴進(jìn)入P－N結(jié)中和了原來的一部分負(fù)離子，N區(qū)電子進(jìn)入P－N結(jié)中和了原來的一部分正離子，這樣就使P－N結(jié)變窄，由于外加電場使P－N結(jié)電場降低，引起電子勢能的減少，減少的勢能則轉(zhuǎn)化為電磁能，以光子的形式釋放出來。電子減少的能量越多，釋放光子的能量也就越高。 LED半導(dǎo)體照明光源除具有使用壽命長、發(fā)光效率高、體積小、重量輕、環(huán)保安全可靠等優(yōu)點(diǎn)以外，還有一個顯著優(yōu)點(diǎn)就是由于LED啟動電壓和工作電壓一致，所以不需使用鎮(zhèn)流器。這樣在節(jié)省成本和能耗的同時，也大大縮短了通斷電的響應(yīng)時間。 3. 太陽能與LED照明的結(jié)合 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)能與LED照明完美結(jié)合的關(guān)鍵在于兩者同為直流電、電壓低且能互相匹配。因此兩者的結(jié)合不需要將太陽能電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，因此大大提高了整個照明系統(tǒng)的效率。同時，借助于并網(wǎng)技術(shù)或利用蓄電池充放能量，使其優(yōu)勢更加明顯。隨著相關(guān)技術(shù)的深入研究，LED的發(fā)光效率正在不斷提高，超高亮度的LED將要問世，勢必會取代普通照明電光源，并大量節(jié)約能源且無污染。 太陽能LED照明產(chǎn)品是新一代的綠色環(huán)保照明產(chǎn)品，它的主要部件包括太陽能光伏電池（PV技術(shù)）和半導(dǎo)體照明光源（LED）。 目前，太陽能照明產(chǎn)品雖然已經(jīng)有一些廠家開發(fā)出產(chǎn)品，并投入到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，但由于LED功率小，其使用范圍受到很大限制。隨著高亮度LED光效的迅速提高以及人們節(jié)能環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，太陽能照明產(chǎn)品將發(fā)揮其零能耗、無污染的特性，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)粩嗤貙挕? 綠色能源和可持續(xù)發(fā)展問題是本世紀(jì)人類面臨的重大課題，開發(fā)新能源以及對現(xiàn)有能源的充分合理利用已經(jīng)得到各國政府的高度重視。目前，太陽能利用技術(shù)和半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)已經(jīng)由技術(shù)開拓時期開始步入商業(yè)化階段，涉及的產(chǎn)品包括路燈照明、交通信號、景觀照明、庭院裝飾等?？梢灶A(yù)見，集新一代能源和新型光源的太陽能半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)將會得到迅速發(fā)展，并引發(fā)一個綠色照明的新時代。 如果您對我的回答滿意，歡迎到我們優(yōu)衫網(wǎng)看看