LED照明取代傳統(tǒng)燈具是必然 技術(shù)成軟肋

中國科學(xué)院院士、著名的光學(xué)與激光科學(xué)家劉頌豪教授8日在珠江科學(xué)大講堂上表示，LED很快就會(huì)取代白熾燈，占據(jù)照明市場。劉頌豪認(rèn)為，關(guān)鍵技術(shù)上的制約有可能阻礙中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

LED將大行其道

LED內(nèi)部的半導(dǎo)體分為P和N兩個(gè)區(qū)，構(gòu)成一個(gè)PN結(jié)。P區(qū)中有多余的帶負(fù)電的電子，而N區(qū)有多余的帶正電的空穴。LED發(fā)光的原理并不復(fù)雜———當(dāng)加在LED上的正向電壓使得電子和空穴相遇，就會(huì)釋放出能量，轉(zhuǎn)化成光子。

與常用的白熾燈照明相比，LED有許多優(yōu)勢：首先，它是固體器件，沒有燈絲也沒有玻璃泡，不怕震動(dòng)，不易碎。使用壽命可達(dá)五萬小時(shí)。其次，LED燈的能耗僅有白熾燈的60%，燈中也不含汞、鉛等有害物質(zhì)，利于回收。第三，LED是直流電驅(qū)動(dòng)，不像交流電驅(qū)動(dòng)的白熾燈會(huì)出現(xiàn)高頻率的閃爍，有利于保護(hù)眼睛。另外，LED需要的電壓和電流都比較小，適合在礦井和野外這樣缺電的場合使用。

據(jù)劉頌豪介紹，如今各國都在加大對(duì)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展投入力度，美國能源部在2012年時(shí)發(fā)布了“固態(tài)照明計(jì)劃”，預(yù)測到2030年有55%的白熾燈和熒光燈將被LED代替，而韓國的目標(biāo)是成為亞洲最大光電子生產(chǎn)國，在2015年有30%的照明改由LED照明取代。

我國成立了跨部門的國家半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組，提出一個(gè)明確目標(biāo)：即到2015年中國的LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模要達(dá)到5000億元人民幣，白光LED光效達(dá)到150- 200流明/瓦，預(yù)計(jì)每年能夠節(jié)電1000億度，節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤3500億噸，減少二氧化碳、二氧化硫和粉塵排放1億噸，新增就業(yè)200萬人。其中，珠三角地區(qū)在全國的LED市場有42%份額，廣東省的十二五規(guī)劃也支持包括LED在內(nèi)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

技術(shù)劣勢或制約我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展

劉頌豪介紹，LED領(lǐng)域仍然存在標(biāo)準(zhǔn)不一，魚龍混雜的局面。目前，廣東省已經(jīng)啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)光組件計(jì)劃，借助軍工標(biāo)準(zhǔn)引入LED行業(yè)，通過省內(nèi)具有國家資質(zhì)的檢測站對(duì)產(chǎn)品定期進(jìn)行檢測，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一之后，行業(yè)的發(fā)展會(huì)漸趨規(guī)范。

目前市面上的LED照明產(chǎn)品存在一個(gè)問題：使用一段時(shí)間后亮度開始衰弱。這是LED大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)阻礙。劉頌豪認(rèn)為，MOCVD技術(shù)是LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)撛诘能浝�。MOCVD全稱“金屬有機(jī)物氣象化學(xué)沉積”，是制備LED上的PN結(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。由于相關(guān)設(shè)備制造難度很高，國內(nèi)LED企業(yè)主要依靠進(jìn)口。近年來國產(chǎn)MOCVD設(shè)備開始投放市場，但距離量產(chǎn)仍有一定距離。