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地平线上便宜,超高效的LED灯

点击量:   时间:2019-02-06 08:14:02

随着各国政府推动节能荧光灯成为标准,白炽灯丝灯泡将面临全球关闭但是,由于英国材料科学家已经发现了一种生产LED灯泡的更便宜的方式,这种灯泡很快就会出现在这些灯具上,而LED灯泡的效率是荧光灯的三倍尽管LED灯的最终主导地位早已被预测,但超高效技术的代价使时间尺度不确定研究人员现在表示,基于新工艺的LED灯泡可在五年内上市与紧凑型荧光灯(CFL)和白炽灯泡相比,氮化镓(GaN)LED具有许多优点它们立即开启,没有逐渐预热,并且在需要更换之前可以平均燃烧100,000小时 - 荧光灯的10倍,白炽灯泡的130倍 CFL还含有少量的汞,这使得废旧灯泡的环保处理变得困难然而,生产成本使LED远离家庭和办公室氮化镓不能像其他固态电子元件一样在硅上生长,因为它的冷却速度是硅的两倍 GaN的晶体必须在1000°C下生长,因此当硅制成的新LED冷却时,它已经破裂,使得器件无法使用一种解决方案是在蓝宝石上生长LED,其以与GaN相同的速率收缩和冷却但是费用太高而不具备商业竞争力现在,剑桥大学的Colin Humphreys团队发现了一个简单的解决收缩问题的方法它们在LED设计中包括多层氮化铝镓这些层在冷却过程中以较慢的速率收缩,有助于抵消纯氮化镓的快速收缩这些LED可以在硅上生长,因为许多其他电子元件都是如此 “即使在内部使用了额外的层,它们仍能很好地用作LED,”Humphreys说一个15厘米的硅片只需15美元,可容纳150,000个LED,使每个单元的成本变得微不足道这使得CFL的竞争环境更加平稳,许多人只看到这是解决照明问题的权宜之计 Humphreys估计英国政府鼓励消费者过早放弃钨丝灯泡 “我们应该继续使用钨五年,然后再转向LED,”他说 Humphreys的团队由英国工程和物理科学研究委员会资助英国政府的技术战略委员会现在将提供资金,将新技术转变为商业流程更多关于这些主题: