[01450559]太阳能-大功率、高亮度白光LED照明技术及示范工程建设

近年来，大功率蓝光LED芯片成功开发面市，YAG荧光粉发光效率高，白光LED制备工艺技术取得长足进步，功率型白光LED成为今后景观亮化照明光源的趋势。国外前几年开始应用白光LED作为照明光源已是屡是不鲜。人们预测成为新世纪照明的主流将是高亮度白光LED的终极目标。对于大功率、高亮度白光LED来说，照明替换市场是相当有潜力的。预计未来10年里，高亮度白光LED照明系统将对全球照明工业造成巨大的冲击。进一步，由于LED的工作电流是直流，且工作电压较低。如果将太阳电池与LED相结合，将无须任何的逆变装置进行交、直流或高、低压电的转换。这种系统将获得很高的能源利用率、较高的安全性能和可靠性。所以，利用清洁的、取之不尽、用之不竭的太阳能为能源，与功耗低、寿命长、光效高、反应速度快、环保的LED相结合，将在直流低压条件下实现节能、环保、安全、高效的照明系统。可见，太阳电池与LED可实现十分完美的结合。特别是在白天利用太阳电池将光储存为电，夜间再利用储存的电激发LED发光照明这种方式，在城市夜景中的应用会越来越广泛。为了加大对半导体照明研究领域的投入力度和统合校内分散在各个院系的相关研发力量，发挥中大学科全、研究力量雄厚的集团优势，该校由学校科研处牵头，于2004年10月正式成立了“中山大学半导体照明系统研究中心”，并任命王钢教授为该中心主任。该中心现在全面负责组织中大校内的半导体照明系统方面的研究工作。这些年来，通过科研人员的努力科研攻关，该校已经在太阳能LED照明系统集成技术研究、高效白光LED荧光粉研发等方面，处于国内领先地位。可见，中山大学在太阳能-半导体照明系统研究方面的投入是卓有成效的并已经初具规模，在很多相关领域进行了大量的技术积累。为了进一步推动半导体照明产业在广东省的发展，该项目瞄准产业化目标，以研究瓦级以上大功率、高亮度GaN基白光LED在半导体太阳能照明系统应用中所遇到的关键科学、技术问题为核心，通过阶段性目标的整体推进，最终实现在广东省建立半导体太阳能照明系统产业基地及照明示范工程的目标。具体研究/建设内容如下：1．研究太阳电池与大功率型LED结合的基本规律，解决LED太阳能照明系统的关键集成技术问题。2．研究瓦级以上大功率，高亮度白光LED在倒装焊封装技术中存在的关键技术问题。3．研究应用于大功率，高亮度白光半导体LED的稀土荧光粉量产技术。4．研究GaN基MOCVD外延材料生长与功率型蓝、紫光LED芯片工艺技术。5．大功率，高亮度白光LED太阳能照明系统示范工程建设。主要技术指标、创新点：该项目瞄准产业化目标，创新研究开发瓦级以上大功率、高亮度GaN基白光LED的芯片、封装、荧光粉技术，并通过研究瓦级以上大功率、高亮度GaN基白光LED在半导体太阳能照明系统应用中所遇到的关键科学、技术问题以及LED太阳能照明系统示范工程建设，为广东省半导体照明关联企业提供有自主知识产权的核心技术。在产业化过程中可能遇到的主要问题和风险：虽然白光LED的发光效率正在逐步提高，商品化的器件已达到白炽灯的水平。但是，在功率型白光LED芯片与封装技术，功率型LED照明系统应用技术研究等方面仍存在一些核心技术性问题亟待解决。例如：1．光通量有待进一步提高。必须进一步改善大功率，高亮度白光LED的封装技术以使其发出更高的光并提高其能量效率。2．由于白光LED大多采取使用蓝光LED激发YAG荧光粉的方式，其所发出的白光带有蓝色光的成分，长期在这种光的照明下，人们的视觉会不很自然。3．虽然近三年来，随着晶片技术的改良，白光LED的价格已经下降了50％，但是，特别是大功率品的价格依然较高，这是影响大功率LED照明普及的主要原因。有必要进一步开发白光LED芯片，YAG荧光粉及功率型封装等量产技术，进一步降低成本。4．在照明应用中，有了好的LED还不行，灯具，驱动器及灯板的电路设计也非常重要。还非常缺乏这方面的人才。投资规模(万元)：300。合作方式：1、转化，2、合作，3、另议。