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《央視網》2019年度國家科學技術進步獎一等獎:半導體照明“看見”我國節能環保持續提升

2020-01-12
   央視網消息:在更加注重節能環保的今天,科技讓我們能做的事情越來越多。獲得2019年度國家科技進步獎一等獎的“高光效長壽命半導體照明”項目,在十幾年的時間里,經歷了從依賴進口到自主研發的過程,促進國家節能環保能力的持續提升。

在慶祝中華人民共和國成立70周年聯歡活動上,5400平方米的五星紅旗,在天安門廣場的網幕上冉冉升起,這一幕點燃全場。獲得2019年度國家科技進步獎一等獎的“高光效、長壽命半導體照明”項目就為這面巨大的國旗提供了技術和產品支撐。北京世園會那只五彩斑斕的大蝴蝶,還有2008年北京奧運會等重大活動,都有這個獲獎項目的身影。

半導體照明聯合創新國家重點實驗室主任 李晉閩:70周年大慶的時候,我們也一直很驕傲地在講,天安門廣場的幾乎所有的光源,我們項目團隊也曾經參與到里頭的。

點亮了多個重大活動的夜空,并獲得2019年度國家科技進步獎一等獎,成了我國“半導體照明”技術的高光時刻,這些時刻,凝聚著科研人員近20年的接續奮斗。

半導體照明聯合創新國家重點實驗室主任 李晉閩:半導體照明是人類照明史上的第二次照明革命。2003年我們啟動國家半導體照明工程的時候,甚至整個半導體照明的芯片完全依賴進口。到現在,中國已經成為全球最大的半導體照明的制造、消費和出口國。

這些圓形的薄片,李晉閩稱它們是半導體照明的芯片。實際上,它是在特殊的裝置里按順序一層層“長”出來的,像三明治一樣,上下為正負極連接電路,中間為量子結構發光層,正負電電荷在此相遇復合后釋放光子,每一層厚度僅有2-3納米。精確切割后,每個碳素筆筆頭那么小的一塊兒就相當于白熾燈的燈絲,成為半導體照明的光源。

 

中科院半導體研究所研究員 劉志強:生長過程中,我們控制中間的量子頂層的組分、厚度,可以實現不同顏色的發光,電轉化為光達到90%這樣一個轉化效率。15年前還是一個概念,是一個自主研發的過程。

半導體照明聯合創新國家重點實驗室主任 李晉閩:早期其中一個介質膜的工藝環節控制得不是特別精準,就導致光效遲遲很難提高。十年磨一劍,花了有將近10年時間,不斷地在改進介質膜,才有了今天我們達到這么高光效。

高光效,就是將電轉換成更多的光,而不是像白熾燈的傳統照明光源那樣,只有5%成了光,95%成了熱,造成電量的巨大浪費。而半導體照明光效,是白熾燈的20倍、節能燈的5倍。李晉閩介紹說,目前我國半導體照明核心器件已經實現國產化,使用率約為50%,每年節約用電量約為2700億度,相當于3個三峽水電站的發電量。

半導體照明聯合創新國家重點實驗室主任 李晉閩:當時一個光源大概就要賣到一百多人民幣,當時我們在講,半導體照明產品要進入千家萬戶的話,性能要提高8倍,價格要降低100倍?;旧犀F在一瓦在一塊錢左右,價格現在不是降低100倍了,將近降到了400倍左右。

更令獲獎團隊欣慰的是,根據我國加入的《水俁公約》,從2020年起,將禁止生產及進出口含汞產品,其中就包括目前使用廣泛的熒光燈。面對這項新挑戰,他們早已做好了準備。

來源:央視網

 


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