Laag nanodeeltjes kan de prestaties en levensduur van LED's verbeteren

Home > Media > Een laag nanodeeltjes kan de prestaties en levensduur van LED's verbeteren

Abstract:
Door een laag nanodeeltjes aan LED-ontwerpen toe te voegen, kunnen ze meer licht produceren voor dezelfde energie en ook hun levensduur verlengen.

Een laag nanodeeltjes kan de prestaties en levensduur van LED's verbeteren

Londen, VK | Geplaatst op 7 augustus 2020

Dit is volgens een team van Imperial College London en het Indian Institute of Technology (IIT) Guwahati die een nieuwe manier hebben gevonden om de hoeveelheid licht die LED's produceren te verhogen. Ze rapporteren hun innovatie in het tijdschrift Light Science & Applications.

Door light-emitting diode (LED) lichtbronnen efficiënter en duurzamer te maken, zullen ze minder energie verbruiken, waardoor de milieu-impact van hun elektriciteitsverbruik afneemt. LED's worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van verkeerslichten en achtergrondverlichting voor elektronische displays, smartphones, grote buitenschermen en algemene decoratieve verlichting tot detectie, waterzuivering en decontaminatie van geïnfecteerde oppervlakken.

Het team modelleerde de impact van het plaatsen van een tweedimensionale (enkele laag) nanodeeltjes tussen de LED-chip, die het licht produceert, en de transparante behuizing die de chip beschermt. Hoewel de behuizing noodzakelijk is, kan deze ongewenste reflecties veroorzaken van het licht dat wordt uitgestraald door de LED-chip, waardoor niet al het licht ontsnapt.

Ze ontdekten dat het toevoegen van een laag fijn afgestemde nanodeeltjes deze reflecties zou kunnen verminderen, waardoor tot 20 procent meer licht kan worden uitgezonden. De reflecties verhogen ook de warmte in het apparaat, waardoor de LED-chip sneller verslechtert, dus het verminderen van de reflecties kan ook de warmte verminderen en de levensduur van LED-chips verlengen.

Co-auteur dr. Debabrata Sikdar van IIT Guwahati, voorheen een Marie Curie-Sklodowska Fellow van de Europese Commissie bij Imperial, merkte op: “Hoewel eerder verbeteringen aan de behuizing zijn voorgesteld, maken de meeste de LED omvangrijker of moeilijker te vervaardigen, waardoor het economische effect afneemt. van de verbetering.

"We denken dat onze innovatie, gebaseerd op fundamentele theorie en de gedetailleerde, uitgebalanceerde optimalisatieanalyse die we hebben uitgevoerd, met weinig verstoring of extra bulk in bestaande productieprocessen kan worden geïntroduceerd."

Co-auteur Professor Sir John Pendry, van het Department of Physics van Imperial, zei: “De eenvoud van het voorgestelde schema en de duidelijke fysica die eraan ten grondslag ligt, moeten het robuust maken en hopelijk gemakkelijk aanpasbaar aan het bestaande LED-productieproces.

“Het is duidelijk dat LED's met een grotere efficiëntie van de lichtafzuiging een grotere energiebesparing en een langere levensduur van de apparaten opleveren. Dit zal zeker een wereldwijde impact hebben op de veelzijdige LED-gebaseerde toepassingen en hun wereldwijde miljardenmarkt. "

Co-auteur Professor Alexei Kornyshev, van het Department of Chemistry van Imperial, merkte op: “Het voorspelde effect is het resultaat van de ontwikkeling van een systematische theorie van verschillende fotonische effecten gerelateerd aan nanodeeltjesmatrices op grensvlakken, toegepast en experimenteel getest in de context van eerdere meldde schakelbare spiegelvensters, instelbare kleurenspiegels en optische filters. "

De volgende fase van het onderzoek is de fabricage van een prototype van een LED-apparaat met een nanodeeltjeslaag, waarbij de beste configuraties worden getest die door de theorie worden voorspeld - inclusief de grootte, vorm, materiaal en tussenruimte van de nanodeeltjes, en hoe ver de laag van de LED moet zijn. chip.

De auteurs zijn van mening dat de gebruikte principes kunnen samenwerken met andere bestaande schema's die zijn geïmplementeerd om de efficiëntie van de lichtafzuiging van LED's te verbeteren. Hetzelfde schema zou ook van toepassing kunnen zijn op andere optische apparaten waarbij de transmissie van licht over interfaces cruciaal is, zoals in zonnecellen.

####

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Hayley Dunning
020-759-42412

@jochemmyjer

Auteursrecht © Imperial College London

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: