太阳能LED照明小常识
２０世纪，石油、煤炭、天然气等首要动力面对资源干涸的风险，一起，环保压力的不断添加，使环保、节能现已成为各行各业开展的趋势。太阳能作为地球上真实取之不尽的清洁动力，将是２１世纪最理想的绿色新动力，其运用的有效途径便是运用光伏发电技能将太阳能转化为电能。ＬＥＤ（Lｉｇｈｔ Eｍｉｔｔｉｎｇ Dｉｏｄｅ）是一种能将电能转化为可见光的半导体器材，凭仗其节能无污染的特色已运用于多个职业的照明领域中，因而作为集成了太阳能光伏发电和ＬＥＤ固态照明长处的太阳能ＬＥＤ照明体系，是新一代动力和新一代光源的完美结合。
太阳能光伏发电是依托太阳能电池组件（Ｓｏｌａｒ Cｅｌｌｓ），运用半导体资料的电子学特性，当太阳光照射在半导体ＰＮ结上，因为Ｐ－Ｎ结势垒区发生了较强的内建静电场，因而发生在势垒区中的非平衡电子和空穴，或许发生在势垒区外但分散进势垒区的非平衡电子和空穴，在内建静电场的效果下，各向相反方向运动，脱离势垒区，成果使Ｐ区电势升高，Ｎ区电势下降，然后在外电路中发生电压和电流，将光能转化成电能。
太阳能光伏发电体系大体上能够分为两类，一类是并网发电体系，即和共用电网经过标准接口相连接，像一个小型的发电厂；另一类是独立式发电体系，即在自己的闭路体系内部构成电路，不好外部电网发生联系。并网发电体系经过光伏阵列将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转化后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦沟通电流。而独立式发电体系光伏阵列首要会将接收来的太阳辐射能量直接转化成电能供应负载，并将剩余能量经过充电控制器后以化学能的方式储存在蓄电池中。在日照缺乏时，储存在蓄电池中的能量经过全桥逆变器后变成ＳＰＷＭ波，然后再经过滤波和工频变压器升压后变成沟通２２０Ｖ，５０Ｈｚ的正弦电压供应沟通负载运用。
ＬＥＤ是一种在Ｐ－Ｎ结上施加正向电流时能宣布紫外光、可见光、红外光的半导体固体发光器材。其发光机理的中心在于Ｐ－Ｎ结，当外加正向电压时，Ｐ－Ｎ结的平衡被打破，Ｐ区空穴进入Ｐ－Ｎ结中和本来的一部分负离子，Ｎ区电子进入Ｐ－Ｎ结中和本来的一部分正离子，这样就使Ｐ－Ｎ结变窄，因为外加电场使Ｐ－Ｎ结电场下降，引起电子势能的削减，削减的势能则转化为电磁能，以光子的方式开释出来。电子削减的能量越多，开释光子的能量也就越高。ＬＥＤ开释的光能量与电子的电量和点亮二极管的电压有关，即Ｅ＝ｑＶ（Ｊ）（ｑ＝－１．６×10-19Ｃ）。而开释的光的峰值波长则与发光芯片所用的半导体资料有关，即λ≈１２４０/Ｅｇ（ｎｍ）（半导体资料禁带宽度Ｅｇ<ｅｖ>），由核算可知若发生可见光，则芯片用的半导体资料的Ｅｇ应在１．６０～３．２６ｅｖ之间，这是研发和挑选发光不同的波长光的芯片资料的首要依据。
ＬＥＤ半导体照明光源具有广泛的优越性，除了运用寿命长、发光功率高、体积小、重量轻、环保安全可靠等长处以外，还有一个明显长处便是因为ＬＥＤ发动电压和作业电压共同，所以就不需运用镇流器。这样在节约本钱和相关能耗的一起，也大大缩短了通断电的呼应时刻。
太阳能光伏发电技能能与ＬＥＤ照明完美结合的关键在于两者同为直流电、电压低并能相互匹配。两者的结合不需要变频器将太阳能（ＰＶ）电池发生的直流电转化为沟通电，因而大大提高了整个照明体系的功率。一起，借助于并网技能或可充放蓄电池，使所具有的优势清楚明了。为了能充沛说明两者的匹配性，咱们建立了一个模型来进行剖析。别离挑选卤素灯、紧凑型荧光灯（ＣＦＬ）、线形荧光灯（ＬＦＬ）和ＬＥＤ四种光源，使用于ＰＶ供电照明体系中进行比较，对不同体系的全体功率进行评价，以此来确认影响体系功率的要素及各种不同使用领域中最佳的体系配置方案。
太阳能ＬＥＤ照明产品是新一代的绿色环保照明产品，它的首要部件包含太阳能光伏电池（ＰＶ技能）和半导体照明光源（ＬＥＤ）。自１９９７年以来，光伏技能未来的开展前景现已被愈来愈多的国家政府和金融界（如国际银行）所认同。许多兴旺国家和地区纷繁拟定光伏开展方案。美国方案到２０１０年累计装置４．６ＧＷ（美国动力部规划，含“百万房顶方案”）；欧盟方案累计装置６．７ＧＷ（“可再生动力白皮书”），其间３．７ＧＷ装置在欧洲内部，３ＧＷ出口等等。估计往后的１０年中，光伏组件的出产将以２０％～３０％的速度开展，到２０１０年全球的ＰＶ装置率将到达３．２kＭＷ，ＰＶ营业额也将添加到１８５亿美元，商场也将由边远地区和乡村的弥补动力逐渐向全社会的代替动力过渡。到２１世纪中叶，太阳能光伏发电将到达国际总发电量的１５％～２０％，成为人类的根底动力之一。
相同，作为固态光源的ＬＥＤ的鼓起，真实有利于推进“绿色照明”工程。“绿色照明”是20世纪90年代初国际上对节约动力、保护环境的照明体系的形象性说法。现在在电能的耗费中，照明用电占有很大的份额，对绿色节能的照明研讨使用越来越遭到注重，ＬＥＤ便是在这样的局势下开展起来的。加之跟着新资料及半导体工业技能的开展，ＬＥＤ尤其是白光ＬＥＤ发光的功率不断提高，价格也随之下降。运用ＬＥＤ特性，结合相关新技能开宣布适用于不同场合和用处的照明体系，能够说其在照明商场的潜力将是不可估量的。到２００４年ＬＥＤ全球总销售额已到达３８００亿美元，与２００３年比较，其增长率到达３６％。据预测，到２００８年，ＬＥＤ的全球总销售额将到达乃至超越６０００亿美元，使其真实代替白炽灯、荧光灯等传统动力，成为新一代的绿色光源。
太阳能照明产品在现在尽管现已有一些厂家开宣布产品，并投入实践的使用傍边，但因为ＬＥＤ功率小，其运用范围遭到很大约束。跟着高亮度ＬＥＤ光效的不断提高，加之人们节能环保认识的日益加强，太阳能照明产品将发挥其零能耗、无污染的特性，其使用领域将会不断拓展。
绿色动力和可持续开展问题是本世纪人类面对的严重课题。开发新动力，对现有动力的充沛合理运用现已得到各国政府的极大注重。现在，太阳能运用技能和半导体照明工业现已由技能开辟时期开端步入商业化阶段，触及的产品包含路灯照明、交通指示、夜景照明、院子装修等，经过对体系技能特色和可行性的剖析，咱们信任，调集了新一代动力和新一代光源长处的太阳能半导体照明体系定会以史无前例的速度开展，引领咱们进入一个绿色节能的新时代。
