全网首发 美国能源部2017 SSL研发计划详解-技术指标篇 文件下载

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[LV.Master]

发表于 2017-10-24 11:04:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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今年九月,美国能源部(DOE)正式发布了新一年的LED照明照明研发计划(SSL R&D plan),并对冷暖光LED以及OLED提出了多项技术指标要求,并预测了2025年相关的指标要求。

在今年的LED照明照明研发计划(SSL R&D plan)中,整个研发计划分为两份文件,一份为2017年推荐性技术指标文件,另一份为能源部在能源节约与光效提升等方面的预测文件。

基于现在的行业发展现状,DOE认为LED技术的逐步应用即将在2015年到2035年这二十年的时间内为美国带来累计超过42夸特的能源节约(大约相当于14.6亿吨标准煤)。DOE表示如果行业能够参照研发计划达到预期的技术指标,整个累计能源节约能够达到62夸特。而额外的20夸特就能够满足90%美国 家庭一年的电力需求。

LED技术指标

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图1 冷暖光LED光效预测曲线

如图1所示,混合LED结构在目前来看,整体光效要远低于单一冷暖光的LED,但是在未来会有一个比较大的光效飞跃。

表1 LED封装光效预测

单位
类型
2014
2016
2020
2025
目标
LED 封装光效
(lm/W)
冷白光(5700K)
158
168
218
240
255
暖白光(3000K)
131
137
208
237
255

结合图1与表1,冷光与暖光LED在光效方面一直保持着一定的差值。到2020年,暖光LED仍然保持着10lm/w的差距,冷光LED达到了218lm/w的高光效。但是到了2025年,DOE预测冷暖光LED光效的差距就会缩小到3lm/w。冷暖光LED的封装光效均达到255lm/w的目标值。

OLED技术指标

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图2 白光OLED光效预测曲线

相对于LED高光效,OLED的进步比较缓慢,其光效一直处于较低的水平。DOE声称OLED的光效在目前来看很难在实验室外的环境突破100lm/w。主要原因还是来自器件本身的稳定性以及较低的光线输出效率。然而在2014年,DOE曾经预测这种光效的面板应该开始有相关产品发布。

表2 白光OLED面板光效预测

单位
2016
2020
2025
目标
面板光效 (lm/W)
60
110
150
190

对于OLED来说,光效和光通量的提升并不是有效提升OLED应用的主要方法。其技术关键还是在于大面积制造,其受制于材料和工艺的限制。OLED面板的稳定性也是一个难点,由于有机材料很容易氧化受潮,因此需要额外的保护层处理,尤其是在柔性面板方面。

其他指标

表3 不同颜色LED发光效率预测

单位
2016年现状
2020年中期目标
2025年最终目标
IQE at 35 A/cm2
79% (蓝光)
39% (绿光)
75% (红光)
13% (深黄光)
90%
54%
87%
32%
95%
59%
94%
36%
EQE at 35 A/cm2, 25°C
69% (蓝光)
32% (绿光)
54% (红光)
10% (深黄光)
81% (蓝光)
46% (绿光)
65% (红光)
24% (深黄光)
88%
56%
76%
30%
PCE† at 35 A/cm2
66% (蓝光)
22% (绿光)
44% (红光)
8% (深黄光)
80% (蓝光)
35% (绿光)
55% (红光)
20% (深黄光)
86%
50%
65%
25%
Current droop – Relative EQE at 100 A/cm2vs. 35 A/cm2
85%
95%
96%

在本次的研发计划中,蓝光LED的效率衰减仍然处于领先水平,并且在未来几年的预测中,蓝光的内量子效率(IQE)、外量子效率(EQE)以及光电转换效率(PCE)都处于较高的水平,DOE预测到2025年,蓝光的相关效率为95%(IQE)、88%(EQE)、86%(PCE)以及96%(current droop)。

结论

DOE预测到2020年,LED系统光效将达到200lm/w。同时,研发计划也在呼吁新的器件结构和制造工艺来提升整体器件光效。LED驱动和电源成为提升效率以及延长使用寿命的关键。

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[LV.7]⑦大理宰相

发表于 2018-1-4 10:53:35 | 显示全部楼层
多谢分享,仔细看看。
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[LV.4]④大理秀才

发表于 2017-10-24 21:22:51 | 显示全部楼层
要认真学习一下,,这到底是什么 ?
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[LV.5]⑤大理榜眼

发表于 2017-10-25 12:26:35 | 显示全部楼层
看看吧,不知道具体有什么用
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[LV.6]⑥大理状元

发表于 2017-10-25 13:23:09 | 显示全部楼层
DOE又在挖坑啦
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[LV.10]⑩天龙寺主持

发表于 2017-10-25 16:10:39 | 显示全部楼层
认真学习一下,谢谢。。。
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[LV.10]⑩天龙寺主持

发表于 2017-10-25 16:11:04 | 显示全部楼层
不错,好好学习一下。。。
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[LV.10]⑩天龙寺主持

发表于 2017-10-25 16:51:47 | 显示全部楼层
效率有那么高吗?
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该用户从未签到

发表于 2017-10-26 08:53:44 | 显示全部楼层
都有一个错误,大家仔细看一下!
QQ截图20171026085527.png
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[LV.6]⑥大理状元

发表于 2017-10-26 09:16:43 | 显示全部楼层
表1排版有问题啊,下面一行整体要往右移一列才对
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 楼主| 发表于 2017-10-26 11:38:35 | 显示全部楼层
lws3845759 发表于 2017-10-26 08:53
都有一个错误,大家仔细看一下!

中文内容,来自网上的。没有细对比过。pdf文件是我美国官方下的。可以参考里面内容。
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