Новая технология делает светодиоды ярче

Мы уже настолько привыкли к светодиодному освещению, что уже и не мыслим других источников искусственного освещения. В свое время, вот уже более 4-х лет тому назад, на моей площадке, вы, уважаемый читатель, знакомились с плюсами и минусами светодиодного освещения.

Уже тогда было понятно, что по сравнению с лампами накаливания, светодиодные лампочки гораздо энергоэффективнее, что они производят много света, используя сравнительно мало электроэнергии.

Но наука не стоит на месте, а различные исследовательские институты пытаются усовершенствовать этот источник освещения и добиться более высоких светотехнических характеристик.

Согласно результатам нового исследования, проведенного Имперским колледжем Лондона и Индийским технологическим институтом Гувахати, светоотдача сетодиода могла бы быть еще лучше, если использовать тонкий слой металлических наночастиц в баллоне светодиода.

Типичный светодиод состоит из фактически светодиодной микросхемы, которая окружена прозрачным защитным куполом/линзой. И хотя большая часть света, производящийся микросхемой (чипом), проходит прямо через прозрачный кожух, часть его отражается обратно вовнутрь.

К сожалению, отраженный свет тратится впустую, поскольку он не попадает на матрицу диода, чтобы обеспечить освещение. Кроме того, он повышает температуру внутри диода, в результате чего микросхема быстрее разрушается — это значит, что светодиод в конечном итоге имеет ограниченный срок эксплуатации.

Ища решения такой проблемы, ученые недавно разработали компьютерную модель, в которой над светодиодным чипом, между ним и внутренней стороной корпуса, был добавлен прозрачный слой недорогих металлических наночастиц.

Диаграмма с изображением слоя наночастиц (синие точки) над светодиодным чипом (желтый)

Частицы действуют как сетка микрообъективов, изменяя угол, под которым свет встречался с корпусом материала. Как результат, до 20% больше света удалось пропустить, в отличие от отражения назад. Это означает, что большее количество света может излучаться с помощью того же количества электроэнергии, плюс светодиоды остаются прохладными, и таким образом имеют более длительный срок эксплуатации.

В планах ученых, в ближайшее время изготовление прототипа диодов, используя технологию, применить материал наночастиц, размер, форму и расстояние, протестировать и настроить.

«Хотя совершенствования корпуса светодиода были предложены ранее, большинство надстроек увеличивают светодиодный объем или сложнее в производстве, уменьшая экономический эффект от нововведений в светодиод», — говорит доктор Дебабрата Сикдар, участник исследования IIT Гувахати, соавтор статьи об исследовании. «Мы считаем, что наша инновация, основанная на фундаментальной теории и детальном, сбалансированном анализе оптимизации, которую мы проводили, может быть внедрена в существующие производственные процессы изготовления светодиодов с небольшим нарушением или дополнительной массой», дополняет он.

Документ был опубликован в журнале Light: Science & Applications.

По материалам источника:

Спасибо за прочтение. smileyЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару строк своего мнения