什么是LED灯

~ 目前，应用于太阳能光伏系统照明的灯首选LED灯，因为其节能环保。此虽非蓄电池领域，但考虑到我们的储能电池要参与太阳能光伏系统，因此决定有必要了解一些光伏系统所配套的关键件。
　　一、LED的结构及发光原理
LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩写，是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p－n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
　　二、LED光源的特点
LED光源的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达80～90％。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm／W，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm／W，寿命小于8000小时，T5荧光灯则为96lm／W，寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED为20～28lm／W，寿命可大于100000小时。有人还预测，未来的LED寿命上限将无穷大。具体表现在以下几方面：
1、电压：LED使用低压电源，供电电压在6－24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
2、效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80％。
3、适用性：很小，每个单元LED小片是3－5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境
4、稳定性：10万小时，光衰为初始的50％
5、响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级
6、对环境污染：无有害金属汞
　　三、LED灯的优点
点亮无延迟，响应时间更快，传统玻壳灯泡则有0.3秒的延迟，防止追尾，更强的抗震性能
发光纯度高，无需灯罩滤光，光波长误差在10纳米以内
发光热量很小，对灯具材料的耐热性要求不是很高
光束集中，更易于控制，且不需要用反射器聚光，有利于减小灯具的深度
耗电量低，达到传统灯泡同等的发光亮度时，耗电量仅为传统灯泡的6％，省电节油
超长寿命，无灯丝结构不发热，正常使用在6年以上

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