EO

Rendement led's kan nog beter

28 september 2017 om 10:54 uur - Enschede

Volgens fotonica-onderzoekers vande Universiteit Twente en Philips Lighting is het potentieel van witte led's nog beter te benutten. Zij kunnen de verstrooiing en absorptie van het licht binnenin de led snel en nauwkeurig beschrijven en verbeteren zo het ontwerpproces.


Led's hebben een snelle ontwikkeling doorgemaakt, van relatief zwakke lichtbronnen naar krachtige verlichting die zich leent voor verlichting in huis en autolampen. Het lage energieverbruik en de lange levensduur zijn grote voordelen. Witte led's bestaan, naast het halfgeleidermateriaal dat blauw licht uitzendt, uit fosforplaten die het blauwe licht omzetten in geel licht, zodat er een mix van blauw en geel ontstaat die we ervaren als wit. Het licht wordt verstrooid door de fosfordeeltjes, maar ook geabsorbeerd. Welk deel van het licht van de led we echt te zien krijgen, is daarmee lastig te voorspellen. Tenzij we op een andere manier kijken naar absorptie en verstrooiing binnenin de led, stellen Maryna Meretska (Complex Photonic Systems, Mesa+ Instituut voor Nanotechnologie) en haar collega's nu. Een theorie uit de astronomie helpt daarbij.

 

Snel en nauwkeurig voorspellen

Wat het bijvoorbeeld complex maakt: de fosforplaten absorberen het licht en zenden het vervolgens ook weer uit, maar dan in een andere kleur. Het vergt veel rekenkracht en tijd om al deze mogelijkheden door te rekenen, en het geeft ook weinig inzicht. De vaak gebruikte theorie van diffusie van licht schiet ook tekort, bij zo'n sterke absorptie. Meretska meet daarom al het licht rondom de fosforplaten, in het hele zichtbare gebied. De radiative transfer equation, bekend uit de astronomie, geeft vervolgens de verstrooiing en absorptie. Het resultaat is een volledige beschrijving van de voortplanting van licht in de fosforplaten. Die wijkt duidelijk af van de klassieke beschrijving via diffusie, die 30 procent minder absorptie voorspelt dan nu is aangetoond. Bovendien is de methode zo'n 17 keer sneller dan via de numerieke weg van ‘stug doorrekenen'.

ledgrafiek

De absorptie van licht in de fosforplaten van een led: blauw is volgens de diffusietheorie, rood is volgens de nieuwe methode en zwart is op basis van de numerieke 'Monte Carlo' benadering. 

 

Hiermee hebben ontwerpers van nieuwe led's straks een krachtig instrument in handen om de efficiëntie van de lichtbronnen nog verder te vergroten; ze kunnen nu beter voorspellen hoe een ontwerp-aanpassing gaat uitpakken.

 

Fotonica

Het onderzoek is uitgevoerd door onderzoekers van de groep Complex Photonic Systems, Mesa+ Instituut voor Nanotechnologie, samen met Philips Lighting in Eindhoven. De Universiteit Twente heeft een sterke concentratie van onderzoek en faciliteiten op het gebied van het groeiende veld van fotonica. 

 

Het paper Analytical modeling of light transport in scattering materials with strong absorption' door Maryna Meretska, Ravitej Uppu, Gilles Vissenberg, Ad Lagendijk, Wilbert IJzerman en Willem Vos, gaat verschijnen in Optics Express, een van de bekendste journals van de Optical Society en staat nu al online.

 

 

Gerelateerd nieuws

Het eerste bemande waterstofvliegtuig ter wereld komt uit Delft

Het eerste bemande waterstofvliegtuig ter wereld komt uit Delft

AeroDelft, een studententeam van de TU Delft, is bezig met het ontwikkelen van het eerste bemande vliegtuig ter wereld dat aangedreven wordt door vloeibaar waterstof. Op woensdag 24 april heeft het team het ontwerp…

Nationaal onderzoek naar een veilig IoT

Nationaal onderzoek naar een veilig IoT

Met bijna 10 miljoen euro gaan universiteiten, bedrijven, maatschappelijke organisaties en overheid de veiligheid van het Internet-of-Things aanpakken. Technisch onderzoek wordt hierbij gecombineerd met juridische en…

Intelligente inlegzool analyseert risicovol gedrag

Intelligente inlegzool analyseert risicovol gedrag

Atos en de startup Rcup hebben intelligente morfologische inlegzolen ontwikkeld die kunnen helpen om klachten aan het bewegingsapparaat te voorkomen. De zolen zijn voorzien van sensoren die data verzamelen over het…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Groot bereik - wereldwijde toepassing - veilige gegevensoverdracht

Schmersal lanceert nieuw veiligheidslichtscherm met Bluetooth-interface Voor het eerst lanceert de Schmersal-groep een...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 juni 2019, Veldhoven

Business Software Event 2019

Het Business Software Event staat in het teken van ‘Business Software voor de maakindustrie - uw...

20 juni 2019, Eindhoven

Holst Centre Innovation Day

Tijdens deze dag wordt het effect van technologie op het dagelijks leven onderzocht

21 juni 2019, Den Haag

Nederlandse conferentie voor Elektrochemische Conversie & Materialen (ECCM)

Het is duidelijk dat hernieuwbare elektriciteit in ons toekomstige energiesysteem een hoofdrol zal spelen...

Meer agendapunten »