Energia

LED com estrutura em série emite luz branca de alta qualidade

LED com estrutura em série emite luz branca de alta qualidade
LED orgânico produz luz branca de alta qualidade utilizando uma estrutura mais simples do que os LEDs de semicondutores.[Imagem: Ma Dongge]

Cientistas chineses divulgaram uma nova técnica para a fabricação de LEDs que os coloca mais próximos da utilização para iluminação em larga escala, em substituição às lâmpadas incandescentes e às lâmpadas fluorescentes compactas.

Eficiência energética

Os LEDs ("Light Emitting Diode"), ao contrário das atuais lâmpadas, são fontes de luz de estado sólido. Uma lâmpada incandescente transforma apenas 5% da energia que consome em luz. Uma lâmpada fluorescente compacta, ou PL, tida como de alta eficiência, aproxima-se dos 20%, mas à custa da utilização de vapor de mercúrio em seu interior.

Os LEDs, por seu lado, têm taxas de eficiência entre 30 e 50%, dependendo da tecnologia com que são fabricados, além de durarem dezenas de vezes mais do que as lâmpadas PL.

LED com estrutura em série

Um dos grandes entraves à utilização dos LEDs na iluminação é o fato de que eles são muito bons em gerar luzes coloridas. Para gerar a luz branca adequada à iluminação de ambientes é necessário empilhar os circuitos que geram luz vermelha, verde e azul, construindo um LED híbrido. Isso encarece a sua fabricação e diminui a eficiência do conjunto.

Agora os cientistas da Academia Chinesa de Ciências descobriram uma forma de construir uma estrutura em série, muito mais simples do que as atuais, e capaz de produzir até duas vezes mais luz do que um LED normal - o que equivale a dobrar sua eficiência energética, deixando as lâmpadas atuais ainda mais para trás quando o assunto é a economia de energia.

"Este trabalho é importante porque ele representa a realização da meta de produção de luz branca por meio de uma estrutura serial," diz Dongge Ma, coordenador da pesquisa.

Qualidade da luz branca

A produção de luz branca de alta qualidade é outro entrave a ser vencido pelos LEDs. Esta qualidade da luz é medida por um índice chamado CRI ("color-rendering index"), que estabelece um valor com base na capacidade de uma determinada fonte de luz em reproduzir a verdadeira cor do objeto que está sendo iluminado. Para uma luz de leitura, um CRI de 70 ou mais é considerado ótimo.

O novo LED em série é o primeiro a se aproximar dessa marca, produzindo uma luz branca com um CRI próximo de 70.

A outra vantagem do novo LED é que ele é feito de materiais orgânicos, à base de carbono - na prática o material é uma espécie de plástico - em vez dos materiais semicondutores muito mais caros, como o gálio. E a sua estrutura em série é muito mais simples de se fabricar do que a complicada superposição das camadas semicondutoras dos LEDs brancos atuais.

Para conhecer outros avanços importantes na fabricação dos LEDs, veja Criado novo LED de alto desempenho, LEDs orgânicos ganham 60% em eficiência e se aproximam da comercialização e LED emite luz branca comparável à luz do Sol.

Bibliografia:

A high-performance tandem white organic light-emitting diode combining highly effective white-units and their interconnection layer
Qi Wang, Junqiao Ding, Zhiqiang Zhang, Dongge Ma, Yanxiang Cheng, Lixiang Wang, Fosong Wang
Journal of Applied Physics
April 2009
Vol.: 105 076101 (2009)
DOI: 10.1063/1.3106051




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