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    OFweek節(jié)能網(wǎng)訊：LED是英文Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）縮寫，它是一種由半導(dǎo)體材料組成的元器件，是一種使用低能耗便可照明的新型高效節(jié)能固體冷光源照明設(shè)備。它具有能耗低、光效高、壽命長且易于維護(hù)等特點(diǎn)，既安全又環(huán)保，適用于各類商業(yè)、公共、居家場所照明，是未來照明行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。憑著自身的顯著優(yōu)勢，它正帶動著全球照明的第三次技術(shù)革命，必將成為照明技術(shù)的未來。

　　1、LED的了解認(rèn)識

　　1.1結(jié)構(gòu)組成

　　LED燈的主要組成部分是被固定在楔形支架上一塊半導(dǎo)體晶片，以及在這個楔形支架之下的兩根一端接電源正極，一端接電源負(fù)極的引線架。

　　半導(dǎo)體晶片主要共有三個組成部分，首先是P型半導(dǎo)體組件，它被焊接在接通電源正極的引線架上；其次是N型的半導(dǎo)體組件，它被焊接在接通電源負(fù)極的引線架上；在P型組件和N型組件當(dāng)中存在著一個過渡層，這就是我們通常所說的PN節(jié)。半導(dǎo)體晶片的這三個構(gòu)成組件通常被分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧樹脂封閉起來，最終組成了LED燈。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂對晶片的保護(hù)非常充分，所以LED燈也具有很強(qiáng)的抗震性。

　　1.2發(fā)光原理

　　LED是一種把微弱電能變成光能的特殊設(shè)備，當(dāng)它的組成系統(tǒng)受到外界激發(fā)后，會從穩(wěn)定的低能態(tài)躍遷到不穩(wěn)定的高能態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)由不穩(wěn)定的高能態(tài)重新回到穩(wěn)定的低能態(tài)時，能量差以光的形式輻射出來，就會產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)在PN結(jié)上加以正向電壓之后，P型半導(dǎo)體區(qū)的空穴注入至N型半導(dǎo)體區(qū)，N型半導(dǎo)體區(qū)的電子注入至P型半導(dǎo)體區(qū)，相互注入的電子與空穴相遇后即產(chǎn)生復(fù)合，這些多數(shù)載流子在結(jié)的注入和復(fù)合中產(chǎn)生輻射而發(fā)光。它是自發(fā)輻射發(fā)光，不需要較高的注入電流產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，也不需要光學(xué)諧振腔，發(fā)射的是非相干光。

　　1.3LED同普通白熾燈的優(yōu)勢對比

　　首先LED的能耗非常小。LED屬于低壓工作設(shè)備，所以和白熾燈相比在同樣的亮度條件下，它能夠大幅節(jié)能，降低電能消耗。據(jù)實(shí)際的使用效果表明，在同樣的照明亮度之下，LED的耗電量為是普通熒光燈的1／2，白熾燈的1／8；第二，LED具有較高的安全性。它是冷光源，發(fā)熱量小，且沒有熱輻射，可以進(jìn)行安全的肢體接觸，且可以控制其放光強(qiáng)度以及發(fā)光方式，光色柔和，它的光顯色指數(shù)大于80，無紫外線輻射，能夠較好的保護(hù)視力；第三，LED具有較長的使用壽命。由于受環(huán)氧樹脂封裝保護(hù)，所以它具有較高的抗震性能，不容易破碎，能夠承受較高強(qiáng)度的沖擊與振動。同時它具有長達(dá)十萬個工作小時的亮度半衰期，能夠很有效的節(jié)約換修、維護(hù)的成本；第四，LED具有非�？斓捻憫�(yīng)時間。它是一種高速器件，能夠短在幾十毫秒的時間內(nèi)做出響應(yīng)，這是其他現(xiàn)有的照明設(shè)備所達(dá)不到的；第五，LED自身就具有很高的環(huán)保價值。在它的制造工藝當(dāng)中完全不包含會對環(huán)境造成污染的水銀和鉛之類的物質(zhì)，完全可以被稱之為“綠色光源”。

　　2、LED應(yīng)用現(xiàn)狀

　　鑒于LED的自身優(yōu)勢，其應(yīng)用范圍非常廣泛。在我國2010年的上海世博會上，LED的創(chuàng)新性大范圍運(yùn)用成了大會的一大亮點(diǎn)。在世博會中共有十多億顆LED芯片，兩千八百多種應(yīng)用，整個世博會園區(qū)炫彩奪目的燈光效果都是由LED所營造出來的。這也是世界上第一次使用如此大規(guī)模集成LED照明技術(shù)的，同時也向大眾展示出了LED的發(fā)展前景。此外，LED在還其他領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

　　2.1顯示屏。受數(shù)字化信息發(fā)展的影響，現(xiàn)代的顯示技術(shù)也需要創(chuàng)新、發(fā)展，LED以其自身的獨(dú)特優(yōu)勢，使其成為了顯示屏行業(yè)的佼佼者。它在廣告媒體到服務(wù)領(lǐng)域信息顯示、交通信息提示等許多領(lǐng)域都受到了廣泛的應(yīng)用。

　　2.2車燈。縱觀整個LED在汽車市場的應(yīng)用情況，雖然它仍然處于起步階段，市場規(guī)模不大，但是其低功耗、壽命以及響應(yīng)速度快等特點(diǎn)早晚會使之成為汽車照明市場的主流

    2.3城建設(shè)施。在我國，LED在城市建設(shè)當(dāng)中主要被應(yīng)用到了建筑、街道以及廣場等公共場所照明、造景，并呈現(xiàn)出逐漸從一級城市向二、三級城市發(fā)展的趨勢。

　　2.4室內(nèi)照明。雖然尚在起步階段，但LED已相對平穩(wěn)的進(jìn)入到了室內(nèi)照明市場。由于LED的多變性及色彩組合功能，使其不僅能夠成為普通的照明設(shè)備，還能通過藝術(shù)性的加工，讓它成為各種造型的裝飾燈或禮品，可被廣泛應(yīng)用于居家或是酒吧等場所。

　　3、LED的發(fā)展前景

　　目前，由于全球的照明能耗大約占整個電力資源消耗的1／5，所以從照明節(jié)能入手能夠?yàn)?SPAN style="WORD-BREAK: break-all" class=hrefStyle>節(jié)能減排帶來較為無可估量的貢獻(xiàn)。LED的出現(xiàn)至今雖然已經(jīng)過了幾十年的時間，但是它在照明領(lǐng)域的使用還處于起步階段。隨著近年來LED照明技術(shù)的快速進(jìn)步，各項(xiàng)性能指標(biāo)的穩(wěn)步提升，使得它的應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛，尤其是在全球能源危機(jī)憂慮再度升溫的環(huán)境下，LED的市場將倍受人們的關(guān)注與青睞。

　　2011年日本地震引發(fā)的核泄漏事件，加大了世界各國對資源環(huán)境的擔(dān)憂。同時該事件也給新能源的開發(fā)和發(fā)展結(jié)構(gòu)帶來了較大的影響，加快了風(fēng)電、光伏以及水電等新興能源大范圍投入使用的發(fā)展步伐。目前，我國也在積極研發(fā)新一代的節(jié)能環(huán)保設(shè)備。在全國各級地方政府的城市發(fā)展建設(shè)規(guī)劃中，“LED、節(jié)能減排”成為熱點(diǎn)詞匯，并大范圍的頻頻出現(xiàn)。從1993年到現(xiàn)在，我們國家的LED照明市場一直保持著增長的勢態(tài)。

　　4、LED與太陽能

　　在全球自然資源日益匱乏的前提下，傳統(tǒng)的能源開發(fā)成本日漸加大，且對環(huán)境的污染、以及對人體的危害可以說是無處不在。新興太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，獨(dú)具很多優(yōu)點(diǎn)，如安全可靠，無噪聲，無污染、能量隨處可得，不受地域限制，無需消耗燃料等，越來越受到各個國家的重視。并開始將LED與太陽能結(jié)合使用，使其在白天通過日光蓄電，夜晚工作照明，不需要高昂且錯綜負(fù)責(zé)的管線拉牽，能夠隨心所欲的調(diào)整照明設(shè)備的位置、布局，不僅安全，還能夠大幅節(jié)能減少對環(huán)境的污染，而且它的工作不需要人為的操控，能夠穩(wěn)定可靠的自我運(yùn)行。隨著太陽能光伏技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，太陽能照明設(shè)備以其在節(jié)能和環(huán)保上的雙重優(yōu)勢，在各個應(yīng)用領(lǐng)域漸漸的發(fā)展，形成了一定規(guī)模。

　　太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和LED技術(shù)兩者都是直流電、且電壓低能夠相互配合，這成為了它們能夠完美結(jié)合的關(guān)鍵。它們的作用過程不需要把太陽能電池本身的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，這大幅度的增加了光照系統(tǒng)的工作效率。如果使用并網(wǎng)技術(shù)或者是利用蓄電池充放能量，會使得其優(yōu)勢發(fā)揮得更加明顯。隨著這方面的技術(shù)研究不斷加深，LED的發(fā)光效率問題正在不斷被改善、提高。

　　節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展是全人類所面臨的巨大難題，研究、開發(fā)新能源，對現(xiàn)有能源進(jìn)行科學(xué)、合理的使用必須引起所有人的重視�，F(xiàn)階段，太陽能的開發(fā)利用以及LED照明技術(shù)已經(jīng)從開拓、研發(fā)逐漸的邁入商業(yè)化的實(shí)用階段，其中包括有各種各樣的照明設(shè)備。不難預(yù)見，集合新型能源、新型光源的太陽能半導(dǎo)體照明設(shè)備將會得到非常大范圍的使用和發(fā)展，必將創(chuàng)造一個綠色照明的新時代。

　　5、結(jié)語

　　LED作為新型照明設(shè)備，確實(shí)具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢。但不可回避的是，LED自身還存在有些許的問題和不足，這還仍需要我們繼續(xù)對其研究、完善，使LED能夠在我們生活當(dāng)中發(fā)揮出最好的效果。