Badania nad grafenem, nową substancją o szczególnych właściwościach, prowadzono w wielu dyscyplinach. Grafen znalazł ostatnio zastosowanie w technologii diod elektroluminescencyjnych (LED). Wydajność, niezawodność i wydajność świateł LED wzrosły, gdy dodano do nich grafen. W tym artykule omówimy funkcję grafenu w lampach LED.
Przede wszystkim konieczne jest zrozumienie podstaw oświetlenia LED. Diody LED to półprzewodniki, które pod wpływem przepływu prądu elektrycznego wytwarzają światło. Ze względu na doskonałą jakość światła, dłuższą żywotność, mniejszy wpływ na środowisko i efektywność energetyczną, diody LED zastąpiły konwencjonalne żarówki, świetlówki i lampy halogenowe.
Azotek galu (GaN) i azotek galu indu (InGaN) to dwie warstwy półprzewodników tworzące diody LED. Proces produkcyjny może być nieefektywny, ponieważ materiały te są kosztowne i trudne w obróbce. W tym przypadku grafen, substancja dwuwymiarowa, stanowi niedrogi i korzystny dla środowiska substytut.
Najsilniejszą i najcieńszą substancją znaną człowiekowi jest grafen, rodzaj węgla o sześciokątnej konfiguracji atomów i grubości jednego atomu. Oprócz tego, że jest bardzo elastyczny i przewodzący, grafen jest świetną opcją do różnych zastosowań, w tym do diod LED.
Istnieje wiele technik włączania grafenu do diod LED. Jedną z najczęściej stosowanych technik jest wykorzystanie grafenu jako podłoża lub materiału nośnego dla warstw półprzewodników diod LED. Ze względu na doskonałą przewodność cieplną grafen rozprasza ciepło skuteczniej niż materiały konwencjonalne. Ma to kluczowe znaczenie, ponieważ diody LED wytwarzają dużo ciepła, co może skrócić ich żywotność i wpłynąć na wydajność.
Kolejnym zastosowaniem grafenu w diodach LED jest przezroczysta elektroda. Aby światło przepływało przez zwykłe diody LED, konieczna jest przezroczysta elektroda przewodząca. Najczęściej stosowaną substancją do tego celu jest tlenek indu i cyny (ITO). Ponieważ jednak indu jest mało, ITO jest kosztowne i problematyczne dla środowiska. Diody LED są bardziej ekonomiczne i przyjazne dla środowiska, gdy zamiast ITO stosuje się grafen.
W porównaniu do konwencjonalnych diod LED, diody LED na bazie grafenu zapewniają szereg korzyści. Najważniejszą zaletą jest zdolność do pełnienia funkcji bariery przed tlenem i wilgocią, które mogą uszkodzić warstwy półprzewodnikowe diod LED. Oznacza to, że żywotność diod LED na bazie grafenu jest znacznie dłuższa niż w przypadku konwencjonalnych diod LED. Co więcej, w porównaniu z tradycyjnymi diodami LED, diody LED na bazie grafenu są jaśniejsze, czystsze kolory i bardziej energooszczędne.
Istnieje kilka możliwych zastosowań grafenu w technologii LED. Diody LED na bazie grafenu mogą znaleźć zastosowanie w urządzeniach komunikacyjnych, oświetleniu i wyświetlaczach. Technologia noszenia może potencjalnie wykorzystywać diody LED na bazie grafenu, które stanowią niezawodne źródło światła po przystępnej cenie.
Podsumowując, grafen jest niezbędny dla rozwoju technologii LED. Wydajność, niezawodność i wydajność diod LED wzrosły, gdy w urządzeniu zastosowano grafen. W porównaniu do konwencjonalnych diod LED, diody LED na bazie grafenu są tańsze, przyjazne dla środowiska i trwałe. Diody LED na bazie grafenu są obiecującą technologią na przyszłość ze względu na wiele możliwych zastosowań. W nadchodzących latach możemy spodziewać się bardziej zrównoważonych i energooszczędnych opcji oświetlenia, ponieważ naukowcy będą kontynuować badanie potencjału diod LED na bazie grafenu.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-zintegrowana-led-tube-lighting-fixturer.html
