En el mundo actual, las principales fuentes de energía como el petróleo, el carbón y el gas natural se enfrentan al peligro de agotamiento de los recursos. Al mismo tiempo, también aumenta la presión sobre la protección del medio ambiente. Por tanto, la protección del medio ambiente y la conservación de la energía se han convertido en los objetivos perseguidos por todos los ámbitos de la vida en todo el mundo. La energía solar es una fuente de energía limpia y ecológica, y los diodos emisores de luz (LED) semiconductores también son una fuente de luz eléctrica de estado sólido ecológica, que ahorra energía y es eficiente.
En los últimos 100 años, la fuente de iluminación ha pasado por tres etapas importantes: lámpara incandescente, lámpara fluorescente, lámpara HID. Entre ellas, las lámparas incandescentes son las fuentes de luz de primera generación, las lámparas fluorescentes son las fuentes de luz de segunda generación y las lámparas de descarga de gas de alta intensidad son las fuentes de luz de tercera generación (HID). Hoy en día, las fuentes de luz LED con amplias perspectivas de desarrollo en la industria de la iluminación se denominan fuentes de luz de cuarta generación. Como nueva fuente de luz semiconductora, el LED tiene las características de una larga vida útil, alta eficiencia luminosa, bajo consumo de energía, corto tiempo de inicio y estructura firme.
1. El principio de la generación de energía solar fotovoltaica
La generación de energía solar fotovoltaica se basa en componentes de células solares y utiliza las características electrónicas de los materiales semiconductores. Cuando la luz solar incide en la unión PN del semiconductor, se genera un fuerte campo electrostático integrado en la región de barrera de la unión PN, que se genera en la región de barrera. Los electrones y huecos desequilibrados o los electrones y huecos desequilibrados que se generan fuera del área de la barrera pero se difunden en el área de la barrera, bajo la acción del campo electrostático incorporado, se mueven en direcciones opuestas y abandonan el área de la barrera, lo que da como resultado el el potencial de la zona P aumenta y el potencial eléctrico de la zona N disminuye, generando voltaje y corriente en el circuito externo y convirtiendo la energía luminosa en energía eléctrica.
Los sistemas de generación de energía solar fotovoltaica se pueden dividir aproximadamente en dos categorías. Uno son los sistemas de generación de energía conectados a la red, que están conectados a la red pública a través de una interfaz estándar, como una pequeña planta de energía; el otro es un sistema de generación de energía independiente, es decir, en su propio Un circuito se forma dentro del sistema de circuito cerrado. El sistema de generación de energía conectado a la red convierte la energía de radiación solar recibida en corriente continua de alto voltaje a través de una matriz fotovoltaica mediante conversión de corriente continua de alta frecuencia. Después de ser invertido por un inversor, emite una corriente alterna sinusoidal con la misma frecuencia y fase que la tensión de red a la red. La matriz fotovoltaica del sistema de generación de energía independiente primero convierte la energía de radiación solar recibida directamente en energía eléctrica para suministrar la carga, y almacena el exceso de energía en la batería en forma de energía química después de pasar por el controlador de carga.
2. Ventajas de la iluminación LED
Además de las ventajas de una larga vida útil, alta eficiencia luminosa, tamaño pequeño, peso ligero, protección ambiental, seguridad y confiabilidad, fuentes de iluminación de semiconductores LED, también hay una ventaja significativa de que el voltaje de arranque y el voltaje de trabajo del LED son consistentes, por lo que no es necesario utilizar balasto. Esto ahorra costes y consumo de energía, a la vez que acorta en gran medida el tiempo de respuesta de encendido y apagado.
3. La combinación de energía solar e iluminación LED
La clave para la combinación perfecta de tecnología de generación de energía solar fotovoltaica e iluminación LED es que ambas son de corriente continua, de bajo voltaje y compatibles entre sí. Por lo tanto, la combinación de los dos no necesita convertir la corriente continua generada por la celda solar en corriente alterna, mejorando así en gran medida la eficiencia de todo el sistema de iluminación. Al mismo tiempo, con la ayuda de la tecnología conectada a la red o el uso de baterías para cargar y descargar energía, sus ventajas son más obvias. Con la investigación en profundidad de las tecnologías relacionadas, la eficiencia luminosa de los LED mejora constantemente y aparecerán LED de brillo ultra alto, que reemplazarán inevitablemente las fuentes de luz eléctrica de iluminación ordinarias y ahorrarán mucha energía sin contaminación. Porque la corriente de trabajo del LED es corriente continua y el voltaje de trabajo es bajo. Las células solares convierten la energía luminosa en energía eléctrica de CC y los componentes de las células solares se pueden combinar en serie y en paralelo para obtener el voltaje real requerido. Estas características coinciden exactamente con los LED. La combinación de los dos logrará una alta eficiencia energética, un alto rendimiento de seguridad y confiabilidad, y generará sistemas de iluminación que ahorran energía, son ecológicos, seguros y eficientes, y logra una combinación perfecta.