211service.com
Mere effektiv OLED-belysning
Energieffektivitet og fleksible belysningsapplikationer har længe været løftet om organiske lysemitterende dioder (OLED'er). Teknologien har dog ikke levet op til dets løfte, for i typiske OLED'er frigives kun 20 procent af det genererede lys fra enheden. Det betyder, at det meste lys er fanget inde i pæren, hvilket gør den meget ineffektiv.
Send mig op: Et nyt OLED-design kan hjælpe enhederne med at udsende langt mere lys. Elektronmikroskopbilleder viser toppen af OLED'en med organiske og aluminiumslag (øverst) og et organisk gitter, før de organiske lag og aluminiumlag aflejres (midten). Det nederste billede viser polymere mikrolinser på overfladen af glassubstratet.
Forskere ved University of Michigan og Princeton University mener, at de er på vej til at bryde OLED-effektiviteten. Forskerne har designet en OLED, der øger belysningen med 60 procent ved hjælp af en kombination af et organisk gitter, der arbejder sammen med små mikrolinser, der leder det fangede lys ud af enheden.
Stephen Forrest, professor i elektroteknik og fysik ved Michigan, og Yuri Sun, fra Princeton University, beskrev arbejdet i augustudgaven af Naturfotonik .
I OLED'er genereres hvidt lys ved at bruge elektricitet til at sende en elektron ind i nanometertykke lag af organiske materialer, der opfører sig som halvledermaterialer. Typisk er lyset i underlaget internt reflekteret og løber parallelt og ikke vinkelret. Det er problemets kerne, fordi lyset ikke kan undslippe i lodret retning uden at lokke noget. I Forrests enheder bryder gitrene det indfangede lys og sender det til de fem mikrometer kuppelformede mikrolinser. Lyset sendes af sted i en lodret orientering, der hjælper med at frigive de indespærrede stråler.
Forrest og hans kolleger rapporterer, at teknologien udsender omkring 70 lumen fra en watt strøm. Til sammenligning udsender glødepærer 15 lumen pr. watt. Fluorescerende lys udsender omkring 90 lumen lys pr. watt, men har forpligtelser: de producerer hårdt lys, mangler lang levetid og bruger miljøskadelige stoffer som kviksølv.
Forrest siger, at næste skridt i forskningen er at bruge OLED'er, der er mere effektive end dem, holdet brugte i det aktuelle projekt. Ser han ud over forskningslaboratoriets arbejde med disse OLED'er, er han forsigtigt optimistisk over, at det skal være muligt at opskalere fremstillingen af enhederne, og at produktionsomkostningerne til fremstilling af de nye OLED'er vil være konkurrencedygtige.
I dag går anslået 22 procent af den producerede elektricitet til belysning af bygninger. En højeffektiv form for OLED-belysning kan reducere elbehovet betydeligt og øge besparelserne. En anden faktor, der påvirker den brede anvendelse af LED'er, er det faktum, at de overlever glødepærer. I løbet af de næste 20 år kan den hurtige indførelse af LED-belysning i USA reducere elektricitetsbehovet med 62 procent og dermed eliminere 258 millioner metriske tons kulstofemissioner, ifølge Department of Energy.
Det vil tage flere år at erstatte den nuværende belysning i kontorbygninger og boliger med OLED'er. Men de fortsatte fremskridt med at øge effektiviteten af enhederne er opmuntrende for forskerne. Heldigvis er OLED'er lyset, der bare bliver ved med at give, siger Forrest, der har brugt meget af sin professionelle forskningskarriere på at fokusere på OLED'er. Der er så meget, der skal gøres, og så meget, der er blevet gjort, men dette er ikke desto mindre et ret spændende fremskridt.