太阳能LED路灯(第一章).ppt

LED路灯的设计与应用，韦氏588526，评价标准为：理论60%，平时40%。其中，通常的结果包括：课堂提问(20分)，出勤(20分)。考试的理论部分结束了。第一章介绍了太阳能发光二极管路灯的基本知识和我国发光二极管照明产业的发展现状。1.外延芯片的快速发展2。包装企业数量多，但规模小。(80%的企业产值低于1000万元人民币)3。阳光发光二极管路灯应用迅速。什么是发光二极管？发光二极管是一种固态半导体器件，能将电能转化为可见光。它可以直接将电转换成光。什么是led路灯？什么是太阳能发光二极管路灯？太阳能发光二极管路灯主要由太阳能电池组件(包括支架)、发光二极管灯头、控制箱(带控制器和蓄电池)和灯杆组成。未来发光二极管有哪些应用机会？1.建筑照明和室内外显示屏是主要市场。手机、小型液晶背光和汽车专用照明潜力巨大(国内LED汽车灯市场超过10亿元)。3.LED城市交通信号灯市场日趋饱和，成为LED技术与产业发展竞争的焦点。1.大功率白光发光二极管(只要光效率达到100毫米/瓦，价格可以降到白炽灯的10倍以下)。高功率，高发热量，长时间 2。知识产权：通过专利授权占领国际市场。3.发光二极管标准。为了抑制其他国家发光二极管的发展，让我们来测试一下你：谁用不同强度的红、黄、绿光来产生从白光到各种颜色的光，为三色光色法奠定了基础？麦克斯韦爱因斯坦爱迪生赫兹，发光二极管寿命，发光二极管的半衰期，寿命一般由发光二极管光源光通量流明值下降到初始值的50%的时间来定义。时间越来越长，亮度越来越暗，最后熄灭了。为什么说太阳能发光二极管路灯是一种环保节能的冷光源？1.什么是冷光源？电能直接转换成光能。(白炽灯？)2。无汞、铅污染物、无紫外线辐射、无二氧化硫、二氧化碳和其他温室气体。3.低压DC电源(安全方便运输)，发光二极管路灯的光衰减的原因是什么，1。发光二极管晶粒质量不好。2.发光二极管散热不良导致发光二极管芯片温度高，芯片衰减快。3.驱动电流大于额定驱动电流，照明光源的发光形式为：热辐射电光源：光源(白炽灯、卤素灯)，通过流经导电物体的电流在高温下发出光能；气体放电电光源：通过流经气体或金属蒸汽的电流发光的光源(荧光灯、低压钠灯);电致发光电光源：在电场作用下从固体物质发出光的光源(发光二极管),根据光源的发光机理，灯可分为四代光源：第一代光源：电阻光源，第二代光源：电弧和气体光源，第三代光源：荧光粉光源，第四代光源：固体芯片光源， 1.2发光二极管照明技术，发光二极管结构：发光二极管芯片环氧树脂封装铅银胶电极，各部分的功能是什么？发光二极管的材料和主要特性，电流会烧光太多，发光二极管发光原理示意图，电子和空穴在价带复合获得的能量以光能的形式发光，半导体材料的带隙Eeg=HV/QH:普朗克常数V:发光频率Q3360发光波长载流子携带的电荷？380 nm-780 nm，发光二极管亮度与正向电流的关系。在正向导通之前，几乎没有电流流过发光二极管。当电压超过接通电压时，电流急剧增加。发光亮度L和正向电流之间的关系如果L=KIF MIF=1-10 MAM=1.3-1.5 F10 MAM=1L=KIF能增加正向电流以提高亮度吗？太阳能是取之不尽的。11亿年来，它消耗了2%的能量1.1、太阳能电池的工作原理，太阳能电池的光伏效应：利用光电转换原理，通过半导体材料将太阳辐射光转换成电能。“光伏效应”:不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部分之间的电势差现象。太阳能电池的工作原理是当太阳能电池板的表面被照亮时，能量大于禁带宽度的光子激发电子和空穴对。这些不平衡的载流子在内部电场的作用下被分离，并聚集在太阳能电池的PN结的两极。当外部电路被连接时，电流可以在电势差的作用下被提供给外部负载。太阳能电池、太阳能电池、P型半导体：掺有三价元素的单晶硅带正电的空穴，N型半导体：掺有五价元素的单晶硅带负电的自由电子，形成PN结，靠近P型半导体和N型半导体之间的界面的过渡区称为PN结制造方法：合金法；扩散法；离子注入；外延生长法，PN结可分为：同质结和异质结，同质结：由相同半导体材料制成的PN结异质结：由不同禁带宽度的半导体材料制成的PN结。外延生长法通常用于制作异质结。最早发现硅太阳能电池的贝尔实验室的罗素意外地发现，多晶硅生长在许多商业化的高纯度硅衬底上，显示出明显的潜在障碍。这个生长结是结晶过程中杂质分离的产物。当阳光照射时，结的一端将产生负电位，而另一端只能施加负偏压以降低电阻并允许电流通过屏障。这种现象导致了PN结的产生。施加负压的一端是N型硅，而另一端是P型硅。硅太阳能电池的当前发展仅在20世纪80年代末和90年代初才得到快速发展。目前，单晶硅电池和多晶硅电池的光电转换效率可分别达到25%-20.5%，远远高于之前认为的20%的极限值。太阳能电池的组成原理，自由电子从n区扩散到p区，硅太阳能电池的工作原理，硅太阳能电池的最外层有4个电子，处于半满状态，每个硅原子和相邻的4个原子形成一个共同的电子对，每个电子固定在特定的位置，不能像铜等良导体中的自由电子那样自由移动。人们还认为硅不是良导体。硅的晶体结构？P型：一种将硼掺杂到硅晶体中的结构。正电荷代表硅原子，负电荷代表硅原子周围的电子，浅色代表掺杂的硼原子，形成空穴状态，同时与硅原子形成共价键。黑洞代表出现的空穴，形成P型半导体。n型：硅晶体掺杂磷原子。如果硅掺杂了一种具有不止一个价电子的元素，那么在最外面的5个电子中只有4个电子与硅原子形成一个共同的电子对。虽然剩余的电子不能形成共价键，但它们可以用少量的能量摆脱共价键，所以电子变得非常活跃。半导体是n型半导体。在平衡电场中，当掺杂的P型半导体和N型半导体结合在一起时，在结处形成特殊的薄层，并且P型半导体带负电荷，并且N型半导体在界面区域带正电荷。有可能为负载提供当前的PN结状态吗？PN结形成电源。当掺杂的硅晶体暴露于光时，PN结中的N型半导体的空穴移动到P型，而P型中的电子移动到N型，从而形成从N型到P型的电流，然后在PN结中形成电势差，从而形成电源。光生电场的方向与内置电场的方向相反。半导体在太阳能电池中的应用现状。半导体市场有十多种太阳能光伏照明系统分类，太阳能光伏照明系统，并网系统传统照明，独立系统，太阳能手电筒太阳能工艺灯太阳能门牌灯交通信号灯无电源区域景观照明草坪灯，太阳能发光二极管路灯优缺点，优点：寿命长，蓄电池储能，无需接入电网，节能环保，安全，维护成本低：一次性投资大，城市的绿树成荫将减少太阳能电池吸收的辐射量，为什么太阳能发光二极管路灯是一个真正的绿色照明系统？典型的太阳能电池结构是硅片，厚度约为0.2毫米，面积为5厘米5厘米或10厘米10厘米。在太阳能电池的PN结处有一个内部电池(N:P)。白天，阳光照射在电池板上，电流流入电池。该过程由充电控制器完成。晚上，充电器切断充电，打开电池，为白色发光二极管提供电能，实现照明。太阳能发光二极管路灯具有不消耗常规能源、寿命长、无污染的特点。太阳能发光二极管路灯照明系统与普通太阳能照明系统的区别是：1 .发光二极管具有高光效和高亮度(目前可达100毫米/瓦，理论上可达250毫米/瓦)，减少了电池板的面积和蓄电池的容量，延长了雨天；2.发光二极管使用寿命长，质量可靠。3.采用全自动太阳能照明控制器，具有灯光控制、时间控制和亮度控制功能，进一步提高光效，达到节能的目的。4.发光二极管是一种低压工作产品，可以直接使用，而无需将太阳能电池产生的DC电压转换为220伏。太阳能发光二极管路灯照明系统与普通太阳能照明系统的区别。6.作为点光源，发光二极管解决了传统球形光源必须依靠光反射来解决二次光提取和光能消耗的问题。目标区域的照明是均匀的。7.太阳能发光二极管路灯的光色再现性远远高于高压钠灯。高压钠灯显色指数为23，而发光二极管路灯显色指数大于758。发光二极管路灯本身的发光角度可达140，可扩大道路照明面积，降低灯杆高度。原来的10米灯杆只需要8米。9.维护成本低。如何避免太阳能在电极板上的损失？硅的表面非常亮，它能反射大量的阳光，不能用来将其转化为电能。解决办法是在硅表面涂一层保护膜，反射系数很小，反射损耗降低到5%。太阳能电池电压电流太小，怎么办？如果电流太小，几块太阳能电池板应该并联。如果电压太小，应选择串联电池板。目前，有十几种半导体材料能够制造太阳能电池，最常见的是硅太阳能电池板。太阳能电池的应用特性，太阳能电池的伏安特性具有很强的非线性，当日照强度发生变化时，开路电压不会发生很大变化，但产生的最大电流确实发生很大变化，当光源不变时，太阳能电池可以视为恒流电源。开路电压VOC、短路电流Isc、太阳能电池的输出特性曲线、IM、ISC、VM、Voc、PM、PA、PB、太阳能电池的输出特性曲线，在一定的光照条件下输出特性形状是一定的。当负载电阻为0时，工作点为Isc，电流最大，但电压为0。当负载电阻为无穷大时，电压为最大Voc，但电流为0。在实际