Điốt phát sáng (LED) đã cách mạng hóa hệ thống chiếu sáng truyền thống, với hiệu suất phát sáng vượt trội là lợi thế cốt lõi. Là một chỉ số quan trọng về khả năng chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng nhìn thấy của đèn LED, hiệu suất phát sáng quyết định trực tiếp độ sáng của ánh sáng, mức tiêu thụ năng lượng và giá trị môi trường, đóng vai trò là nền tảng để hiểu được lợi ích tiết kiệm năng lượng của đèn LED.
I. Hiệu suất phát sáng LED là gì?
Hiệu suất phát sáng của đèn LED được đo bằnglumen trên watt (lm / W); Giá trị cao hơn cho thấy việc sử dụng năng lượng mạnh hơn. Bóng đèn sợi đốt truyền thống chỉ đạt 10-20 lm / W, đèn huỳnh quang 50-80 lm / W, trong khi đèn LED thương mại sản xuất hàng loạt đã đạt 100-150 lm / W, với các sản phẩm cao cấp vượt quá 200 lm / W, mang lại tiềm năng tiết kiệm năng lượng trên 50%. Đánh giá toàn diện về hiệu suất phát sáng cũng yêu cầu tham khảo Hiệu suất lượng tử bên ngoài (EQE) và Hiệu suất cắm tường (WPE) để phản ánh đầy đủ hiệu suất chiếu sáng.
II. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất phát sáng của đèn LED
Hiệu suất phát sáng của đèn LED bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, với ba khía cạnh cốt lõi:
1. Chip và vật liệu
Chip là cốt lõi của phát xạ ánh sáng. Chất lượng tinh thể của vật liệu dựa trên Gallium Nitride (GaN) chính thống xác định giới hạn trên của hiệu suất phát sáng, vì các khuyết tật gây mất năng lượng. Ngoài ra, kích thước chip và cấu trúc giếng lượng tử cũng ảnh hưởng đến hiệu quả chiếu sáng.
2. Bao bì và thiết kế quang học
Bao bì nhằm mục đích giảm tổn thất photon. Keo đóng gói có chiết suất cao và cấu trúc được tối ưu hóa có thể cải thiện tốc độ chiết xuất photon. Đối với đèn LED trắng, hiệu suất phốt pho là rất quan trọng — phốt pho chất lượng thấp dẫn đến phân rã ánh sáng nhanh chóng và hiệu suất phát sáng thấp.
3. Tản nhiệt và môi trường hoạt động
70% -80% năng lượng điện của đèn LED được chuyển đổi thành nhiệt. Nhiệt độ mối nối tăng làm giảm đáng kể hiệu suất phát sáng và đẩy nhanh quá trình lão hóa, vì vậy thiết kế tản nhiệt hiệu quả là chìa khóa để duy trì hiệu quả cao. Dòng điện và điện áp hoạt động không ổn định cũng ảnh hưởng đến hiệu suất phát sáng.
III. Công nghệ và xu hướng cải thiện hiệu suất phát sáng
Hiệu suất phát sáng của đèn LED đang tiến gần đến giới hạn lý thuyết là 250-300 lm / W. Các công nghệ cải tiến tập trung vào ba lĩnh vực: tối ưu hóa chất lượng tinh thể và cấu trúc giếng lượng tử ở cấp độ vật liệu; áp dụng bao bì tích hợp COB và lớp phủ nano ở cấp độ đóng gói; và kết hợp các trình điều khiển thông minh để điều chỉnh điều kiện làm việc cho hiệu quả tối ưu. Sự phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa phối hợp hiệu quả, chất lượng ánh sáng và độ tin cậy, thích ứng với công nghệ Mini / Micro LED.
IV. Giá trị ứng dụng của đèn LED hiệu suất phát sáng cao
Giá trị cốt lõi của hiệu suất phát sáng cao nằm ở việc tiết kiệm năng lượng và chi phí. Đối với chiếu sáng đường phố thành phố, đèn LED hiệu suất cao có thể giảm công suất từ 250W (đèn natri cao áp truyền thống) xuống dưới 100W, tiết kiệm hơn 1.000 kWh mỗi đèn hàng năm. Trong chiếu sáng gia đình và thương mại, họ cắt giảm hóa đơn tiền điện và chi phí bảo trì. Hơn nữa, họ mở rộng các kịch bản chiếu sáng sang các lĩnh vực công nghiệp, làm vườn và y tế, thúc đẩy nâng cấp xanh trong các ngành công nghiệp.
Kết thúc
Việc cải thiện hiệu suất phát sáng của đèn LED là kết quả của sự tích hợp của các ngành công nghiệp bán dẫn và chiếu sáng, đóng vai trò hỗ trợ quan trọng cho việc tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải toàn cầu. Trong tương lai, đồng thời duy trì hiệu suất cao, đèn LED sẽ đạt được những nâng cấp toàn diện về chất lượng ánh sáng và trí thông minh, mang lại trải nghiệm chiếu sáng hiệu quả hơn, thân thiện với môi trường.
