在过去的一百多年中,照明光源经歷了三个重要的阶段:白炽灯,萤光灯,HID灯。其中白炽灯是光源,萤光灯是第二代光源,高强度气体放电灯是第三代光源(HID)。如今在照明界具有广阔的发展前景的LED光源被称为第四代光源。LED作为新颖的半导体光源,具有寿命长、发光效率高、功耗低、啟动时间短、结构牢固等特点。
太阳能光伏发电的原理
太阳能光伏发电是依靠太阳能电池元件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场,因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴,在内建静电场的作用下,各自向相反方向运动,离开势垒区,结果使P区电势升高,N区电势降低,从而在外电路中产生电压和电流,将光能转化成电能。太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类,一类是并网发电系统,即和公用电网通过标准介面相连接,像一个小型的发电厂;另一类是独立式发电系统,即在自己的闭路系统内部形成电路。
LED照明的优点
LED半导体照明光源除具有使用寿命长、发光效率高、体积小、重量轻、环保安全可靠等优点以外,还有一个显着优点就是由于LED啟动电压和工作电压一致,所以不需使用镇流器。这样在节省成本和能耗的同时,也大大缩短了通断电的回应时间。
太阳能与LED照明的结合
太阳能光伏发电技术能与LED照明完美结合的关键在于两者同为直流电、电压低且能互相匹配。因此两者的结合不需要将太阳能电池产生的直流电转化为交流电,因此大大提高了整个照明系统的效率。同时,借助于并网技术或利用蓄电池充放能量,使其优势更加明显。随着相关技术的深入研究,LED的发光效率正在不断提高,超高亮度的LED将要问世,势必会取代普通照明电光源,并大量节约能源且无污染。
目前LED照明产品要达到高发光效率,进而成为下一代主要光源,首要考虑的是电源模块的设计,针对不同的灯具产品选择正确的设计架构。此外,电源控制IC也必须提高电源效率、功率因子、可靠性,以开发适合LED照明需求的产品。
LED发光源工作原理及特性
发光二极管是半导体材料合成的二极管,由PN接口组成,当外加正向电压时,电子与电洞结合以光子形式释出能量,因此具有发光特性。而其光源在靠近PN接口毫米以内产生,发光的波长取决于材料之特性而有不同发光颜色,常见有红、黄、绿、蓝发光二极管。发光二极管发光亮度可以通过工作电压(电流)的大小来调节。在很大的工作电流范围内,发光二极管的亮度随电流的增大而提高。