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央视报道国家科技奖 | “半导体照明”手艺的高光时刻
2022-01-31
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央视网新闻:在加倍注重节能环保的今天,科技让我们能做的事情越来越多。获得2022年度国家科技提高奖一等奖的“高光效长寿命半导体照明”项目,在十几年的时间里,履历了从依赖入口到自主研发的历程,促进国家节能环保能力的延续提升。
在庆祝中华人民共和国确立70周年联欢流动上,5400平方米的五星红旗,在天安门广场的网幕上冉冉升起,这一幕点燃全场。获得2022年度国家科技提高奖一等奖的“高光效、长寿命半导体照明”项目就为这面伟大的国旗提供了手艺和产物支持。北京世园会那只五彩斑斓的大蝴蝶,尚有2008年北京奥运会等重大流动,都有这个获奖项目的身影。
半导体照明团结创新国家重点实验室主任 李晋闽:70周年大庆的时刻,我们也一直很自满地在讲,天安门广场的险些所有的光源,我们项目团队也曾经介入到里头的。
点亮了多个重大流动的夜空,并获得2022年度国家科技提高奖一等奖,成了我国“半导体照明”手艺的高光时刻,这些时刻,凝聚着科研职员近20年的接续奋斗。
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半导体照明团结创新国家重点实验室主任 李晋闽:半导体照明是人类照明史上的第二次照明革命。2003年我们启动国家半导体照明工程的时刻,甚至整个半导体照明的芯片完全依赖入口。到现在,中国已经成为全球最大的半导体照明的制造、消费和出口国。
这些圆形的薄片,李晋闽称它们是半导体照明的芯片。现实上,它是在特殊的装置里按顺序一层层“长”出来的,像三明治一样,上下为正负极毗邻电路,中央为量子结构发光层,正负电电荷在此相遇复合后释放光子,每一层厚度仅有2-3纳米。正确切割后,每个碳素笔笔头那么小的一块儿就相当于白炽灯的灯丝,成为半导体照明的光源。
中科院半导体研究所研究员 刘志强:生长历程中,我们控制中央的量子顶层的组分、厚度,可以实现差异颜色的发光,电转化为光到达90%这样一个转化效率。15年前照样一个观点,是一个自主研发的历程。
半导体照明团结创新国家重点实验室主任 李晋闽:早期其中一个介质膜的工艺环节控制得不是稀奇精准,就导致光效迟迟很难提高。十年磨一剑,花了有快要10年时间,不停地在改善介质膜,才有了今天我们到达这么高光效。
高光效,就是将电转换成更多的光,而不是像白炽灯的传统照明光源那样,只有5%成了光,95%成了热,造成电量的伟大虚耗。而半导体照明光效,是白炽灯的20倍、节能灯的5倍。李晋闽先容说,现在我国半导体照明焦点器件已经实现国产化,使用率约为50%,每年节约用电量约为2700亿度,相当于3个三峡水电站的发电量。
半导体照明团结创新国家重点实验室主任 李晋闽:那时一个光源也许就要卖到一百多人民币,那时我们在讲,半导体照明产物要进入千家万户的话,性能要提高8倍,价钱要降低100倍。基本上现在一瓦在一块钱左右,价钱现在不是降低100倍了,快要降到了400倍左右。
更令获奖团队欣慰的是,凭证我国加入的《水俣条约》,从2022年起,将制止生产及收支口含汞产物,其中就包罗现在使用普遍的荧光灯。面临这项新挑战,他们早已做好了准备。
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