มีการวิจัยเกี่ยวกับกราฟีน ซึ่งเป็นสารใหม่ที่มีคุณสมบัติพิเศษในหลากหลายสาขาวิชา เมื่อเร็วๆ นี้ Graphene พบการใช้งานในเทคโนโลยีไดโอดเปล่งแสง (LED) ประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพของไฟ LED ทั้งหมดเพิ่มขึ้นเมื่อมีการรวมกราฟีนเข้าไป บทความนี้จะกล่าวถึงฟังก์ชันของกราฟีนในไฟ LED
ก่อนอื่น จำเป็นต้องเข้าใจพื้นฐานของระบบไฟ LED ไฟ LED เป็นสารกึ่งตัวนำที่เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะผลิตแสงขึ้นมา เนื่องจากคุณภาพแสงที่เหนือกว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน LED จึงเข้ามาแทนที่หลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และไฟฮาโลเจนแบบเดิมๆ
แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) และอินเดียมแกลเลียมไนไตรด์ (InGaN) เป็นชั้นเซมิคอนดักเตอร์สองชั้นที่ประกอบเป็น LED กระบวนการผลิตอาจไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากวัสดุเหล่านี้มีราคาแพงและท้าทายในการจัดการ ในกรณีนี้ กราฟีนซึ่งเป็นสารสองมิตินำเสนอสิ่งทดแทนที่ราคาไม่แพงและเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม
สารที่แข็งแกร่งและบางที่สุดที่มนุษย์รู้จักคือกราฟีน ซึ่งเป็นคาร์บอนชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างอะตอมหกเหลี่ยมและมีความหนาหนึ่งอะตอม นอกจากจะมีความยืดหยุ่นและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าแล้ว กราฟีนยังเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึง LED ด้วย
มีเทคนิคมากมายในการรวมกราฟีนเข้ากับ LED การใช้กราฟีนเป็นสารตั้งต้นหรือวัสดุรองรับสำหรับชั้นเซมิคอนดักเตอร์ของ LED เป็นหนึ่งในเทคนิคที่ใช้กันมากที่สุด เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนที่เหนือกว่า กราฟีนจึงกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าวัสดุทั่วไป นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจาก LED ผลิตความร้อนได้มาก ซึ่งอาจส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลงและส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน
การใช้งานกราฟีนเพิ่มเติมใน LED จะเป็นอิเล็กโทรดแบบโปร่งใส เพื่อให้แสงไหลผ่าน LED ธรรมดาได้ จำเป็นต้องมีอิเล็กโทรดนำไฟฟ้าแบบโปร่งใส อินเดียมทินออกไซด์เป็นสารที่ใช้บ่อยที่สุดเพื่อจุดประสงค์นี้ (ITO) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอินเดียมหายาก ITO จึงมีราคาแพงและเป็นปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม LED ประหยัดกว่าและเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเมื่อใช้กราฟีนแทน ITO
เมื่อเปรียบเทียบกับ LED ทั่วไป LED ที่ใช้กราฟีนให้ประโยชน์หลายประการ ความสามารถในการทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันออกซิเจนและความชื้น ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อชั้นเซมิคอนดักเตอร์ของ LED ถือเป็นประโยชน์ที่สำคัญที่สุด สิ่งนี้บ่งชี้ว่าอายุการใช้งานของ LED ที่ใช้กราฟีนนั้นยาวนานกว่า LED ทั่วไปมาก นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับ LED แบบดั้งเดิม ไฟ LED ที่ใช้กราฟีนจะสว่างกว่า บริสุทธิ์ของสีมากกว่า และประหยัดพลังงานมากกว่า
กราฟีนในเทคโนโลยี LED มีความเป็นไปได้หลายประการ ไฟ LED ที่ใช้กราฟีนอาจนำไปใช้ในอุปกรณ์สื่อสาร ระบบไฟ และจอแสดงผล เทคโนโลยีที่สวมใส่ได้อาจใช้ไฟ LED ที่ใช้กราฟีน ซึ่งให้แหล่งกำเนิดแสงที่เชื่อถือได้และราคาสมเหตุสมผล
โดยสรุป กราฟีนมีความสำคัญต่อความก้าวหน้าของเทคโนโลยี LED ประสิทธิภาพ LED ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพทั้งหมดเพิ่มขึ้นเมื่อรวมกราฟีนไว้ในอุปกรณ์ เมื่อเปรียบเทียบกับ LED ทั่วไป LED ที่ใช้กราฟีนนั้นมีราคาไม่แพงกว่า เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และมีอายุการใช้งานยาวนาน LED ที่ใช้กราฟีนเป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มสำหรับอนาคตเนื่องจากมีการใช้งานที่เป็นไปได้มากมาย ในปีต่อๆ ไป เราคาดว่าจะเห็นตัวเลือกระบบแสงสว่างที่ยั่งยืนและประหยัดพลังงานมากขึ้น เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ยังคงตรวจสอบศักยภาพของไฟ LED ที่ใช้กราฟีนต่อไป
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/led-tube-lighting/24v-t8-integrated-led-tube-light-fixturer.html
