新型量子点白光LED发光效率创纪录

有望实现更节能环保的照明

2018年07月18日08:46  来源:科技日报
 

据美国每日科学网站近日报道,土耳其科学家研制出了一种新型白光发光二极管(LED),发光效率达到创纪录的105流明/瓦。研究人员称,随着进一步发展,这款LED的效率可达200流明/瓦以上,有望在家庭、办公室等领域大显身手,实现更节能环保的照明。

新型LED使用市售的蓝色LED与柔性透镜相结合制造而成,柔性透镜填充有被称为量子点的纳米半导体颗粒的溶液,蓝色LED发出的光使量子点发出绿光和红光,其与蓝光结合产生了具有精确色温和光学特性的高质量白光。

土耳其科学家制造出了基于纳米材料的白光LED。图片来源:每日科学网站

研究人员解释,在制造白光LED方面,量子点具有多项优势:便于制造;可通过增加半导体颗粒的大小来改变它们的发光颜色;改变掺入量子点的浓度,可控制光的特性。

为了制造出这种LED,需要能将蓝光高效地转化为红光或绿光的量子点。为此,他们进行了300多项合成反应,得到了可发出不同颜色的光且效率表现最佳的量子点。他们在高温下混合镉、硒、锌、硫制成量子点溶液,将其填充在硅树脂制造的透镜与LED芯片之间的空隙。硅树脂透镜具有弹性,溶液注入其中不会产生任何泄露,而且材料的透明度保证了必需的光线可以通过。

目前,研究人员正着手提升LED的效率,并希望采用环保的无镉无铅材料。他们还计划研究不同条件下的液体LED,以保证它们可长期稳定地使用。

研究负责人、科克大学的赛达特·尼扎茂格鲁说:“新LED的效率比其他基于量子点的白光LED更高,而且,制造量子点及合成新LED的方法简单、便宜,适用于大规模生产。如果能用效率为200流明/瓦的LED取代传统照明光源,将使全球照明用电量减少一半以上,可减少2亿吨温室气体排放。”(刘霞)

(责编:赵清(实习生)、熊旭)

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