电-光转换效率

电-光转换效率

电-光转换效率包括：

·光功率效率η：

·

1、 辐射过程的能量损失

电-光转换效率对LED的产品性能有很大影响，并且在发光过程中伴随有能量损失，同样影响LED的发光效果。在LED的pn结上加上I_F·V_F电能后，可以转变成光功率辐射出来，在辐射光的过程中产生能量损失的原因有以下几种：

·正向电压V_F下，载流子（电子-空穴）在pn结中复合发射出光子，会造成能量损失。

·由于pn结中有杂质、晶格缺陷等因素，每个电子渡越pn结与空穴复合时，并不是都能激发产生出一个光子，即内量子效率不可能达到100%。

·每个电子渡越pn结耗能一定大于发射那个光子所具有的能量。

以上几种原因使pn结发射出的光子总能量小于加在pn结上的电能（即I_F·V_F），减少部分的能量变成pn结热能而产生温升。

2、 封装时的能量损失

封装LED时，由LED芯片的折射率（一般折射率2.5~3）与封装胶的折射率不同（一般封装胶的折射率为1.4或1.5），而封装胶的折射率与空气折射率也不同（空气折射率一般为1），所以不可能所有的光子都能辐射到空气中，即外量子效率也不可能达到100%。

LED芯片发出的光遇到其他介质的交界面时会发生光反射现象，并被LED芯片吸收，这部分被吸收的光子能量转化为芯片热量并产生温升。当光线入射角大于全反射角时，则光线100%被反射。

3、 激发过程的能量损失

对于白光LED，由于用蓝光激发黄色YAG荧光粉，因此其激发过程中也存在能量损失：

·蓝光对黄色YAG荧光粉并非100%激发，这与黄色YAG荧光粉的颗粒大小和均匀度有关系。减少了光子数将造成能量损失。

·蓝色光子的能量大于激发出黄色光子能量，蓝色光子转换成黄色光子辐射出来，同样也造成了能量损失。

·温度升高，蓝光太强，非辐射现象增加，蓝光转换成黄光的效率下降。

以上所讲的LED的各项指标，都可以使用目前市场上可供的一些仪器进行测试（如杭州远方、浙大三色等公司都有测试这些指标的仪器）。但是，目前国内对于LED各个指标测试标准的确定还要进行认真的商讨。不过LED厂家也可与用户之间进行商定，建立起自己系统内的标准（当然要以国内标准作为依据）。