Tha sgioba rannsachaidh bho Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais a Deas air LED quantum dot plug and play a leasachadh airson cumhachd AC taighe

Ro-ràdh: Tha Chen Shuming agus feadhainn eile bho Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais a Deas air sreath de diode sgaoilidhean solais quantum dot ceangailte a leasachadh le bhith a’ cleachdadh indium sinc oxide so-ghiùlain follaiseach mar an dealan eadar-mheadhanach. Faodaidh an diode obrachadh fo chearcallan srutha eile dearbhach agus àicheil, le èifeachdas cuantamach taobh a-muigh 20.09% agus 21.15%, fa leth. A bharrachd air an sin, le bhith a’ ceangal innealan ioma-sreath ceangailte, faodaidh am pannal a bhith air a stiùireadh gu dìreach le cumhachd AC taighe gun fheum air cuairtean backend iom-fhillte. Fo dhraibheadh ​​​​220 V / 50 Hz, is e èifeachdas cumhachd a ’phlug dearg agus am pannal cluiche 15.70 lm W-1, agus faodaidh an soilleireachd a ghabhas atharrachadh suas ri 25834 cd m-2 a ruighinn.

Tha diodes sgaoileadh solais (LEDs) air a thighinn gu bhith mar an teicneòlas solais prìomh-shruthach air sgàth am buannachdan àrd-èifeachdais, beatha fhada, staid chruaidh agus sàbhailteachd àrainneachd, a’ coinneachadh ri iarrtas cruinneil airson èifeachdas lùtha agus seasmhachd àrainneachd. Mar diode pn semiconductor, chan urrainn dha LED obrachadh ach fo dhraibheadh ​​​​stòr sruth dhìreach bholtachd ìosal (DC). Mar thoradh air in-stealladh cosgais aon-stiùiridh agus leantainneach, bidh cosgaisean agus teasachadh Joule a ’cruinneachadh taobh a-staigh an inneal, agus mar sin a’ lughdachadh seasmhachd obrachaidh an LED. A bharrachd air an sin, tha an solar cumhachd cruinne stèidhichte sa mhòr-chuid air sruth eile bholtachd àrd, agus chan urrainn dha mòran innealan taighe leithid solais LED sruthan eile a chleachdadh gu dìreach. Mar sin, nuair a tha LED air a stiùireadh le dealan taighe, tha feum air inneal-tionndaidh AC-DC a bharrachd mar eadar-mheadhanair gus cumhachd AC àrd-bholtaid a thionndadh gu cumhachd DC bholtachd ìosal. Tha inneal-tionndaidh àbhaisteach AC-DC a’ toirt a-steach cruth-atharrachaidh airson bholtadh a’ phrìomh phìob a lughdachadh agus cuairt ceartachaidh airson cuir a-steach AC a cheartachadh (faic Figear 1a). Ged a dh’ fhaodadh èifeachdas tionndaidh a’ mhòr-chuid de luchd-tionndaidh AC-DC ruighinn còrr air 90%, tha call lùtha ann fhathast tron ​​​​phròiseas tionndaidh. A bharrachd air an sin, gus soilleireachd an LED atharrachadh, bu chòir cuairt dràibhidh sònraichte a chleachdadh gus solar cumhachd DC a riaghladh agus an sruth as fheàrr a thoirt seachad airson an LED (faic Figear Leasachail 1b).
Bheir earbsachd cuairt an draibhear buaidh air seasmhachd solais LED. Mar sin, le bhith a’ toirt a-steach luchd-tionndaidh AC-DC agus draibhearan DC chan e a-mhàin cosgaisean a bharrachd (a’ dèanamh suas mu 17% de chosgais iomlan an lampa LED), ach bidh e cuideachd a ’meudachadh caitheamh cumhachd agus a’ lughdachadh seasmhachd lampaichean LED. Mar sin, tha e ion-mhiannaichte gu mòr a bhith a’ leasachadh innealan LED no electroluminescent (EL) a dh’ fhaodas a bhith air an stiùireadh gu dìreach le bholtaids taighe 110 V / 220 V de 50 Hz / 60 Hz gun fheum air innealan dealanach backend iom-fhillte.

Anns na beagan dheicheadan a dh’ fhalbh, chaidh grunn innealan electroluminescent air an stiùireadh le AC (AC-EL) a nochdadh. Tha ballast dealanach AC àbhaisteach air a dhèanamh suas de fhilleadh a-mach pùdar flùraiseach air a cheangal eadar dà shreath inslithe (Figear 2a). Tha cleachdadh còmhdach insulation a’ cur casg air in-stealladh luchd-giùlan cosgais a-muigh, agus mar sin chan eil sruth dìreach a’ sruthadh tron ​​​​inneal. Tha gnìomh capacitor aig an inneal, agus fo dhraibheadh ​​​​raon dealain AC àrd, faodaidh na dealanan a thèid a chruthachadh a-staigh tunail bhon àite glacaidh chun ìre sgaoilidhean. Às deidh dhaibh lùth cineatach gu leòr fhaighinn, bidh dealanan a’ bualadh air an ionad luminescent, a’ toirt a-mach excitons agus a’ sgaoileadh solas. Air sgàth neo-chomas dealanan a chuir a-steach bho thaobh a-muigh nan dealanan, tha soilleireachd agus èifeachdas nan innealan sin gu math nas ìsle, a tha a’ cuingealachadh an cleachdadh ann an raointean solais agus taisbeanaidh.

Gus a choileanadh a leasachadh, tha daoine air ballastaichean dealanach AC a dhealbhadh le aon ìre de insulation (faic Figear Leasachail 2b). Anns an structar seo, rè an leth chearcall adhartach de dhràibhear AC, tha neach-giùlan cosgais air a chuir a-steach gu dìreach a-steach don t-sreath sgaoilidh bhon dealan taobh a-muigh; Faodar sgaoilidhean solais èifeachdach fhaicinn le bhith ag ath-mheasgachadh le seòrsa eile de ghiùlan cosgais air a chruthachadh a-staigh. Ach, rè an leth-chearcall àicheil de dhràibheadh ​​​​AC, thèid na luchd-giùlan cosgais stealladh a leigeil ma sgaoil bhon inneal agus mar sin cha bhith iad a’ sgaoileadh solas. nas ìsle na innealan DC. A bharrachd air an sin, air sgàth feartan capacitance nan innealan, tha coileanadh electroluminescence an dà chuid innealan AC an urra ri tricead, agus mar as trice thèid an coileanadh as fheàrr a choileanadh aig triceadan àrda de ghrunn kilohertz, a tha gan dèanamh duilich a bhith co-chòrdail ri cumhachd àbhaisteach dachaigh AC aig ìosal. tricead (50 hertz / 60 hertz).

O chionn ghoirid, mhol cuideigin inneal dealanach AC as urrainn obrachadh aig triceadan 50 Hz / 60 Hz. Tha an inneal seo air a dhèanamh suas de dhà inneal DC co-shìnte (faic Figear 2c). Le bhith a’ cuairteachadh dealanan goirid an dà inneal agus a’ ceangal na dealanan coplanar aig a’ bhonn ri stòr cumhachd AC, faodar an dà inneal a thionndadh air mu seach. Bho shealladh cuairteachaidh, gheibhear an inneal AC-DC seo le bhith a’ ceangal inneal air adhart agus inneal cùil ann an sreath. Nuair a thèid an inneal air adhart a thionndadh air, thèid an inneal cùil a chuir dheth, ag obair mar resistor. Air sgàth làthaireachd strì, tha èifeachdas electroluminescence gu math ìosal. A bharrachd air an sin, chan urrainn dha innealan sgaoileadh solais AC obrachadh ach aig bholtadh ìosal agus chan urrainnear an cur còmhla gu dìreach ri dealan taighe àbhaisteach 110 V / 220 V. Mar a chithear ann am Figear Leasachail 3 agus Clàr Leasachail 1, tha coileanadh (soilleireachd agus èifeachdas cumhachd) innealan cumhachd AC-DC a chaidh aithris air an stiùireadh le bholtadh àrd AC nas ìsle na coileanadh innealan DC. Gu ruige seo, chan eil inneal cumhachd AC-DC ann a dh'fhaodas a bhith air a stiùireadh gu dìreach le dealan taighe aig 110 V / 220 V, 50 Hz / 60 Hz, agus tha àrd-èifeachdas agus beatha fhada aige.

Tha Chen Shuming agus an sgioba aige bho Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais a Deas air sreath de diode sgaoilidhean solais quantum dot ceangailte a leasachadh le bhith a’ cleachdadh indium sinc oxide so-ghiùlain follaiseach mar an dealan eadar-mheadhanach. Faodaidh an diode obrachadh fo chearcallan srutha eile dearbhach agus àicheil, le èifeachdas cuantamach taobh a-muigh 20.09% agus 21.15%, fa leth. A bharrachd air an sin, le bhith a’ ceangal grunn innealan co-cheangailte ri sreath, faodaidh am pannal a bhith air a stiùireadh gu dìreach le cumhachd AC taighe gun a bhith feumach air cuairtean backend iom-fhillte. lm W-1, agus faodaidh an soilleireachd a ghabhas atharrachadh ruighinn suas gu 25834 cd m-2. Faodaidh am pannal quantum dot LED plug and play leasaichte stòran solais stàite cruaidh a thoirt gu buil a dh’ fhaodas a bhith air an cumhachd gu dìreach le dealan AC taighe.

Air a thoirt bho Lightingchina.com

P11 P12 P13 P14


Ùine puist: Faoilleach 14-2025