В Росії необхідне створення програми розвитку світлодіодної промисловості, светотехнічеських пристроїв на основі світлодіодів

Президент США Джордж Буш підписав закон, згідно якому звичайні побутові лампочки будуть практично повністю замінені на енергозбережних в 2014 році. Але на думку російських учених, одним з найперспективніших напрямів в освітленні є впровадження світлодіодів. Розробками цього напряму в рамках держпрограм займаються в Сполучених Штатах, в Китаї, в Японії, Кореї, Австралії, на Тайвані. У Росії необхідне створення програми розвитку світлодіодної промисловості, светотехнічеських пристроїв на основі світлодіодів і застосування цих пристроїв в загальному освітленні, вважає доктор фізико-математичних наук, професор МГУ Олександр Еммануїлович Юновіч. На думку професора, світлодіодне освітлення - проблема глобальна, така, що має наукове обгрунтування; її рішення матиме не тільки економічні, але і соціальні наслідки. Цій проблемі була присвячена його доповідь "Сучасне перебування і тенденції розвитку світлодіодів і світлодіодного освітлення" на виставці "Інтерлайт 2007". Стенди виставки демонстрували як готову светотехнічеськую продукцію (вуличні світильники, світлодіодні лампи з цоколем, гірлянди), так і світлодіоди і компоненти для їх виготовлення. Більше половини учасників виставки склали вітчизняні компанії - більше половини виставленої ними продукції виявилася імпортною. Частина електричної енергії, що витрачається на освітлення, складає в світі близько 21% від загальної кількості споживаної електроенергії. Світлодіод - це прилад, який з високим коефіцієнтом корисної дії перетворить електричну енергію в світлову. Нові джерела світла, світлодіоди, дозволять заощадити електроенергію, що оцінюється мільярдами доларів, і вирішити частину екологічних проблем, пов'язаних з глобальним потепленням. Дослідження в області світлодіодів проводилися ще в початку 20 століть: у 1907 році Дж. Раунд в Америці спостерігав електролюмінесценцію в карбіді кремнію, а пізніше, незалежно від нього, в 20-і роки Олег Володимирович Лосев відкрив "ефект Лосева". У 1939 році О. В. Лосев написав, що це явище виникає на межі р і n областей. Ця стаття випереджала роботи 1949 р. про р-n переходи і засновані на них транзистори, за які Ст. Шоклі, Дж. Бардін і У. Браттейн отримали нобелівську премію. Наступним найважливішим кроком в історії світлодіодів стало відкриття Жоресом Івановичем Алферовим і його школою властивостей гетероперехідів (Нобелівська премія 2000 р.). Гетероперехід - контакт двох різних по хімічному складу напівпровідників. Напівпровідникові структури, декілька гетероперехідів, що мають, називаються гетероструктурами. У 90-і роки японські учені, І. Акасаки, Х. Амано, Ш. Накамура добилися значущих результатів в області вивчення світлодіодів на основі нітриду галію. Фізика, пов'язана з гетероперехідами, була використана в структурах з контактами нітрид галію - нітрид індія/галлія і галію/алюмінію. "У цих приладах використовуються десятки шарів, товщина яких складає декілька або десятки постійних кристалічної решітки (постійна грати - це крок розміром близько нанометрів, при зрушенні грат на цей крок вона збігається сама з собою). Ці високі технології - нанотехнології - забезпечили прорив в створенні сверх'ярких світлодіодів, вони будуть основою для світлодіодного освітлення", - відзначає Юновіч. Крупні капіталовкладення у фундаментальні наукові дослідження світлодіодних наноструктур були зроблені в США, в Японії, в Европе. В кінці 90-х років ці вкладення почали окупатися - була створена світлодіодна промисловість, що випускає мільйони світлодіодів. З початком промислового виробництва послідовно встали питання вдосконалення світлодіодних розробок. Дослідження торкнулися і внутрішнього квантового виходу випромінювання в активному шарі, і методів виведення випромінювання з кристала. Вирішувалися і продовжують вирішуватися завдання збільшення струму через один діод і зменшення нагріву діодів, щоб отримати від однієї світлодіодної лампочки можливо більший світловий потік. Рекордні значення коефіцієнта корисної дії - перетворення електричної енергії в світлову енергію - досягли в лабораторіях 60%! Ще одне завдання, що стоїть перед ученими і інженерами, - отримати за допомогою світлодіодів білий світ, що сприймається людським оком. Сприйняття світла людським зором характеризується світловою віддачею, вимірюваною в люменах (одиницях світлового потоку) на ват електричної потужності. Лампи розжарювання мають світлову віддачу близько 18 лм/вт. Світлодіоди білого свічення в промисловості досягли зараз значень близько 80 лм/вт, тобто рівня економічних люмінесцентних ламп. У лабораторіях набуті значень світлової віддачі до 150 лм/вт; коли ці значення будуть досягнуті в масовому виробництві, білі світлодіоди витіснять звичайні лампи."Тут виникли проблеми не тільки чисто фізичні, але і светотехнічеськие проблеми світлового сприйняття людським зором. Майже 70 років відпрацьовувалися люмінесцентні лампи для того, щоб їх можна було широко застосовувати. І до цих пір більшість вважає за краще удома використовувати лампи розжарювання, а не люмінесцентні. Як буде зі світлодіодами? Вони мають колосальні можливості, але для масового їх застосування необхідні наукові дослідження і нові технологічні розробки". В цілому реальні досягнення в області світлодіодів випереджають прогнози на 5 - 6 років, що додає упевненості в їх успіху. Сьогодення светотехнічеськие пристрою на основі світлодіодів не буде схоже на наші лампи розжарювання, продовжує Юновіч. Не обов'язково угвинчувати світлодіодну лампу в той же цоколь, що і лампи розжарювання, - "мають бути принципово інші светотехнічеськие пристрої: і стельові освітлювачі, і настільні лампи, і зовнішні ліхтарі". За словами професора МГУ, компанії, великі засоби, що вклали кілька років тому, в наукові дослідження, зараз починають отримувати прибутки від масового виробництва світлодіодів. Коли загальне освітлення перейде на світлодіоди, ці прибутки збільшаться в сотні разів, переконаний Юновіч. За його словами, якщо ви вкладаєте в 2002-2007 роках, то вагомий результат слід чекати в 2011-2012 роках.

PHILEDS ELECTRINICS Co., LTD. | Енергозбережна світлодіодна продукція

Світлодіоди 4 мм

Світлодіоди SMD 8090

Інші статті