Raziskave grafena, nove snovi s posebnimi lastnostmi, so bile izvedene v številnih disciplinah. Grafen je nedavno našel uporabo v tehnologiji svetlečih diod (LED). Zmogljivost, zanesljivost in učinkovitost LED luči so se povečale, ko je bil vanje vključen grafen. Funkcija grafena v LED lučeh bo obravnavana v tem članku.
Najprej in predvsem je bistveno razumeti osnove LED osvetlitve. LED luči so polprevodniki, ki, ko skozi njih teče električni tok, proizvajajo svetlobo. Zaradi vrhunske kakovosti svetlobe, daljše življenjske dobe, manjšega vpliva na okolje in energetske učinkovitosti so LED diode nadomestile običajne žarnice z žarilno nitko, fluorescenčne sijalke in halogenske luči.
Galijev nitrid (GaN) in indijev galijev nitrid (InGaN) sta dve polprevodniški plasti, ki sestavljata LED. Proizvodni proces je lahko neučinkovit, ker so ti materiali dragi in zahtevni za rokovanje. V tem primeru ponuja grafen, dvodimenzionalna snov, cenovno dostopen in okolju koristen nadomestek.
Najmočnejša in najtanjša snov, ki jo človek pozna, je grafen, vrsta ogljika s heksagonalno atomsko konfiguracijo, ki je debela en atom. Poleg tega, da je grafen zelo prilagodljiv in prevoden, je odlična možnost za različne aplikacije, vključno z LED.
Obstaja veliko tehnik za vključitev grafena v LED. Uporaba grafena kot podlage ali podpornega materiala za polprevodniške plasti LED je ena najpogosteje uporabljenih tehnik. Zaradi svoje vrhunske toplotne prevodnosti grafen učinkoviteje odvaja toploto kot običajni materiali. To je ključnega pomena, saj LED diode proizvajajo veliko toplote, kar lahko skrajša njihovo življenjsko dobo in vpliva na delovanje.
Nadaljnja uporaba grafena v LED je kot prozorna elektroda. Za pretok svetlobe skozi navadne LED je potrebna prozorna prevodna elektroda. Indijev kositrov oksid je najpogosteje uporabljena snov za ta namen (ITO). Ker pa je indij redek, je ITO drag in okoljsko problematičen. Svetleče diode so bolj ekonomične in okolju prijazne, če se namesto ITO uporablja grafen.
V primerjavi z običajnimi LED diodami LED diode na osnovi grafena zagotavljajo številne prednosti. Njegova najpomembnejša prednost je sposobnost delovanja kot pregrade za kisik in vlago, ki lahko poškodujeta polprevodniške plasti LED. To kaže, da je življenjska doba LED diod na osnovi grafena veliko daljša od življenjske dobe običajnih LED. Poleg tega so v primerjavi s tradicionalnimi LED diodami na osnovi grafena svetlejše, čistejše barve in energetsko učinkovitejše.
Obstaja več možnih uporab grafena v tehnologiji LED. LED diode na osnovi grafena se lahko uporabljajo v komunikacijskih napravah, razsvetljavi in zaslonih. Nosljiva tehnologija lahko potencialno uporablja LED diode na osnovi grafena, ki zagotavljajo zanesljiv vir svetlobe po razumni ceni.
Če povzamemo, grafen je bistvenega pomena za napredek tehnologije LED. Zmogljivost LED, zanesljivost in učinkovitost so se povečali, ko je bil v napravo vključen grafen. V primerjavi z običajnimi LED diodami so LED diode na osnovi grafena cenovno ugodnejše, okolju prijaznejše in dolgotrajnejše. LED diode na osnovi grafena so obetavna tehnologija za prihodnost zaradi številnih možnih uporab. V prihodnjih letih lahko pričakujemo bolj trajnostne in energetsko učinkovite možnosti razsvetljave, saj znanstveniki nadaljujejo z raziskovanjem potenciala LED na osnovi grafena.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
