개요
광 방출 다이오드 (LED)의 발명 이후, 전기 에너지로부터 전환 될 수있는 광자의 양이 크게 증가 하였다; 그럼에도 불구하고 이것은 물리적 한계에 도달하는 데 가까워지고 있습니다. 모든 입력 에너지가 광합성 광자의 형태로 에너지로 변형되는 시점에서, 이론적 최대 효율이 달성된다. 파란색 LED의 효율은 최대 93%에 도달 할 수 있으며, 인간 변환 된 "흰색"이 76%에 도달 할 수 있으며 빨간색 LED는 81%에 도달 할 수 있습니다. 이러한 향상으로 인해 원예 조명에 대한 새로운 전망이 이용 가능해졌습니다. 이 기사에서는 다음과 같은 주제를 논의 할 것입니다. (1) LED의 기본 물리 및 효율성; (2) 현재의 효능LED; (3) 작물 출력에 대한 스펙트럼 품질의 영향; 및 (4) 원예 비품의 잠재적 효능. 이것은 종마다 다른 식물 형태에 대한 스펙트럼 영향을 최적화함으로써 달성 될 수있다. 이를 통해 광자 전환이 수율로 전환 될 수 있습니다. 한편, 광합성에 대한 스펙트럼 효과는 종에 걸쳐 매우 비슷하다. 그럼에도 불구하고, 400 내지 700 나노 미터 범위의 광합성 광자의 현재 허용되는 정의는 약간의 변형이 필요할 수있다. 현재 처진, 열약, 드라이버 (전원 공급 장치) 비 효율성 및 광 손실은 모든 LED 비품에 내재 된 네 가지 특성입니다. LED 패키지 효능에 이들 네 가지 요인을 곱하여 LED 고정물 효율의 상단 한계는 확립된다. LED 기술의 현재 상태를 고려할 때, 계산은 흰색 및 빨간색 비품의 효능 제한이 3.4 µmol J -1이고 청색 및 빨간색 비품의 경우 효능 제한은 4.1 µmol j -1임을 시사합니다. 물에 대한 광학 보호 및 과도한 습도를 포함 하여이 값은 약 10%감소합니다. 피크 효능과 비용 사이에는 상충 관계가 있습니다.
물리학
"효율"이라는 용어는 분자와 분모 모두에서 동일한 단위를 갖는 비율을 나타내며, 이러한 비율은 백분율로 언급 될 수 있습니다. "LED 효율"이라는 용어는 와트 당 와트 또는 백분율로 표현 된 전력 입력에 대한 광 전력 출력의 비율을 나타냅니다. "효능"이라는 용어는 다양한 단위로 표현되는 비율을 나타냅니다. "효능"이라는 용어는 원예 조명 분야에서 입력 전기의 와트 당 초당 생산되는 광자의 양을 설명하기 위해 사용됩니다. 와트가 초당 주일과 같기 때문에 시간당 µmol로 단순화 할 수 있습니다. 종종 플랑크의 방정식이라고하는 플랑크 - 에인슈타인 관계는 광자 에너지와 파장 사이의 관계를 설명하는 수학적 표현입니다. 이 방정식을 사용하여 에너지와 파장 사이의 관계가 반비례한다는 것을 알 수 있습니다. 효율성과 효능 사이를 전환시키는 데 사용되는 방정식뿐만 아니라 특정 스펙트럼에 대한 최고 잠재적 광합성 광자 효능을 계산하는 데 사용됩니다. 이 방정식은 효율성과 효능 사이를 전환하는 데 사용됩니다.
입력되는 전력의 양과 관련하여 광자가 식물에 미치는 영향을 결정하기 위해 LED의 효율성을 효능으로 변환하여 관련 단위를 얻습니다. 이것은 Stark -einstein 법으로 알려진 다른 물리 법칙에 따라, 흡수되는 모든 광자마다 하나의 분자 만 실제로 반응 할 수 있다고 주장합니다. 하나의 광자가 하나의 전자를 흥분시킬 수 있다고 말 함으로써이 법을 다시 시작할 수 있습니다. 이 작업에서 광자 효능의 범위는 400 내지 700 나노 미터 범위의 파장을 가진 광자로 제한되며, 원거리 레드 LED를 제외하고는 800 나노 미터의 파장을 갖는 광자를 통합합니다. LED 패키지 제조업체는 인간의 조명에 대한 의미있는 지표이기 때문에 LED 패키지 제조업체가 와트 당 루멘의 효능을보고하는 것이 일반적입니다. 그러나이 메트릭은 원예 조명에 적용 할 수 없습니다. 왜냐하면 인간의 눈의 다른 색상에 대한 민감성을 기반으로 인간의 시력에 가중치가 가중 된 광자를 측정하기 때문입니다.
주택 내에 포함 된 LED 칩 인 LED 패키지는이 기사에서 "LED"라는 용어의 의미입니다. 고정 장치에 기계적 및 전기적으로 연결을 촉진하는 것 외에도 하우징 또는 포장은 열 채널 역할을하며 광자 분포에 영향을 미치며 흰색 LED 용 인층 층을 통합합니다 (자세한 내용은 아래 참조). LED 패키지는 LED 성능 표준의 대상 고객입니다. LED 패키지가 고정물에 통합 될 때이를 LED 고정물이라고합니다.
핵심에서 LEDS의 기본 효율성
이 세 가지 하위 효율의 산물 인 LED의 전체 효율 (LED 패키지)에 기여하는 세 가지 하위 효율성이 있습니다.
전자 볼트로 표현 된 방출 된 광자 에너지의 비율은 적용된 전압 (vphoton/vf)의 비율은 전기 효율의 정의이다. 이 비율은 LED의 내부 전기 저항에 영향을받습니다.
전자 당 광자로도 알려진 내부 양자 효율은 전자가 광자로 변환되는 공정을 나타냅니다. 이 과정은 불순물 및 미세 물리학 적 결함을 포함하는 비 방사성 재조합 경로의 영향을받습니다.
LED 반도체 재료를 생성되는 총 광자 수에 대한 광자의 비율을 광자 추출 효율이라고합니다. 이 비율은 내부 반사 및 재 흡수에 의해 영향을받습니다. "패키지 손실"이라는 문구는 LED 업계에서 LED 패키지에서 광자를 수확하는 과정에서 발생하는 손실을 나타 내기 위해 사용됩니다. LED 패키지 유형은 이에 다양한 변형을 가질 수 있습니다.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd는 2010 년에 설립되었습니다.이 회사는 설계, R & D, 실내 및 실외 조명 제품의 생산 및 판매 및 OM, ODM을 수행 할 수있는 National High-Tech Enterprise Integrating Design, OM, ODM을 수행 할 수 있습니다.
