Nâng cao hiệu suất của đèn LED UV bằng các vi sợi oxit kẽm

09/11/2011

Các nhà nghiên cứu làm việc tại Viện Công nghệ Georgia, Hoa Kỳ, đã sử dụng các vi sợi oxit kẽm giúp cải thiện đáng kể hiệu quả của các điốt phát ra ánh sáng tia cực tím.

Các thiết bị đèn LED đầu tiên được tăng cường hiệu suất bằng cách tạo ra các điện tích trong một vật liệu áp điện sử dụng hiệu ứng áp phototronic.

"Bằng cách sử dụng hiệu ứng này, chúng ta có thể nâng cao hiệu quả bên ngoài của các thiết bị (bởi một nhân tố nhiều hơn gấp bốn lần) lên đến 8%", theo Giáo sư Zhong Lin Wang, làm việc tại Khoa Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật Công nghệ, Viện Công nghệ Georgia, Hoa Kỳ.

"Từ quan điểm thực tế, hiệu ứng mới này có thể có nhiều tác động đối với quá trình quang điện, bao gồm cả những cải tiến trong tiết kiệm năng lượng của các thiết bị chiếu sáng", Wang nói thêm.

Các thiết bị đèn LED phát ra ánh sáng tia cực tím hiệu suất cao là cần thiết cho các ứng dụng trong: hóa học, sinh học, công nghệ hàng không vũ trụ, quân sự và y tế. Mặc dù hiệu quả lượng tử nội bộ của các đèn LED có thể cao tới 80%, nhưng hiệu quả bên ngoài cho một đơn màng mỏng LED thông thường tại mặt tiếp giáp p-n hiện nay chỉ có khoảng 3%.

Bằng cách sử dụng các vi sợi oxit kẽm, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một tiềm năng áp điện trong các dây dẫn, được sử dụng để điều chỉnh khả năng tích điện và tăng cường các phần tử mang điện tích trong các đèn LED.

Do sự phân cực của các ion trong các tinh thể của các vật liệu áp điện, chẳng hạn như: oxit kẽm, loại vật liệu có tiềm năng áp điện - tích điện, hình thành từ các cấu trúc chịu đựng lực nén cơ khí cũng như chịu được sự quá tải điện. Trong các đèn LED gallium nitride, các nhà nghiên cứu đã sử dụng tiềm năng áp điện cục bộ để điều chỉnh việc tích điện tại các mặt tiếp giáp p-n.

Ảnh hưởng này làm gia tăng tỉ lệ điện tử và lỗ trống tái kết hợp để tạo ra các quang tử, cải tiến hiệu suất bên ngoài của thiết bị thông qua việc phát xạ ánh sáng, phun cao hơn bình thường.

"Hiệu quả của việc sử dụng tiềm năng áp điện cục bộ để điều chỉnh việc tích điện tại các mặt tiếp giáp p-n", Wang cho biết. "Điều này mở ra một lĩnh vực mới bằng cách sử dụng hiệu ứng áp điện để điều chỉnh các thiết bị quang điện tử".

Hồ Duy Bình (Theengineer.co.uk)

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.