LED 半导体的发光效率较高,卤钨灯、白炽灯的光效为12~20流明/瓦,高压钠90~130流明/瓦,荧光灯50~60流明/瓦,并且光谱窄、单色性好,不需要经过过滤就可发出有色可见光。同时,LED是一种全固体发光体,耐冲击、耐震不容易破碎,无污染,可开发为小型轻薄的照明产品,方便维护检修和安装。并且LED光源的启动时间较短,气体放电光源的特性在很大程度上决定了启动时间,这种采用环氧封装的半导体光源,内部不含有灯丝、玻璃等容易损坏的元器件,可经得起冲击和震动。
太阳能半导体照明系统设计
(1)系统组成
太阳能半导体照明系统由半导体照明负载、控制器、蓄电池和太阳能电池等组成,在基本结构框架中设置备用电源,通过备用电源,即使长时间连续下雨,半导体照明负载由备用电源也可以持续进行供电,确保在蓄电池不能及时供电时太阳能半导体照明系统也能安全、稳定运行。
太阳能半导体照明系统运行时,太阳辐射能通过太阳能电池转换为电能,太阳辐射强度和温度对于太阳能电池输出功率有着直接的影响,当辐射强度较弱、温度偏低时,电池输出功率无法始终保持稳定性,因此必须在太阳辐射强度较大的时间段通过蓄电池及时存储电能,便于在照明系统运行过程中可靠、稳定地向半导体照明系统供电。
控制器是太阳能半导体照明系统的核心,通过控制器科学管理蓄电池充放电过程,有效控制照明系统工作状态,使太阳能半导体照明系统在不同工作状态下平稳运行。
(2)转换过程
半导体材料是太阳能电池的重要结构材料,其最重要的特性就是光伏效应,P-N结太阳能半导体等效电路图,如图所示,半导体接收太阳能辐射后发生光伏效应,经过以下三个转换阶段。