Яркая фантастика

Когда в следующий раз вы остановитесь на красный свет, присмотритесь к светофору — возможно он сделан на основе светодиодов. Эта полупроводниковая технология потихоньку перестраивает рынок систем освещения объемом $79 млрд. Почти в 80% всех проданных в Европе за этот год автомобилях приборная панель освещается полупроводниковыми светоизлучающими диодами (СИД). Ежегодно СИД высокой яркости продается на $3 млрд — их используют, например, для подсветки экранов мобильных телефонов. А стоп-сигналы многих автомобилей работают на долговечных светодиодах. «Светодиоды — это первая новаторская технология освещения, появившаяся за последние сто лет», — считает директор исследовательского отдела компании Rensselaer Polytechnic’s Lighting Research Center (Трой, штат Нью-Йорк) Надараджа Нарендран.

Технические детали. СИД — это, как правило, небольшие полупроводники, которые светятся при прохождении через них электрического тока. Длина волны светового излучения зависит от устройства полупроводника, поэтому СИДы бывают разного цвета. У них высокий КПД, а тепла они излучают меньше, чем обычные источники света. Благодаря научным открытиям середины 1990-х производство СИД белого цвета стало коммерчески рентабельным. По мере выхода на массовый рынок светодиоды, конечно, будут совершенствоваться — особенно это касается таких параметров, как теплоустойчивость и КПД, однако вероятный срок службы производимых уже сейчас СИД достигает 20—30 лет, при этом они почти не нуждаются в обслуживании.

Значение. Возможно, полупроводниковая революция никогда не приведет к полной замене всех ламп накаливания или флуоресцентных ламп, но благодаря ей существенно изменится внешний вид домашних и рабочих осветительных приборов, снизится расход энергии. Кроме того, и освещение будет доступным даже в самых удаленных уголках

мира. «Теперь полностью измениться концепция освещения. Это перевернет всю промышленность осветительных устройств», — считает глава дизайнерской фирмы Fisher Marantz Stone Partners из Нью-Йорка. Только представьте себе светящийся потолок или обои!

Потенциал энергосбережения. По оценкам Sandia National Laboratories, к 2025 году благодаря полупроводниковому освещению мировое потребление электричества снизится на 10%. Достоинства этой технологии, вероятно, оценят на заводах, где из-за традиционного освещения выделяется много тепла, что увеличивает нагрузку на системы кондиционирования воздуха. Международные организации начали распространять осветительные приборы на полупроводниках в местах, находящихся вдали от электросетей. С помощью СИД можно «осветить целую деревню и затратить на это меньше энергии, чем для одной обычной лампочки мощностью 100 ватт», — говорится в докладе некоммерческого фонда Light Up the World.

Участники игры. Все крупнейшие производители обычных осветительных приборов, например Philips, Osram, General Electric Lightning, создали совместные предприятия для производства или разработки дизайна осветительных приборов на светодиодах. СИДы производят сотни компаний, в том числе японские Nichia и Toyoda Gosei, американские Lumileds (совместное предприятие Agilent и Philips Lightning) и Cree, европейская Osram Opto Semiconductors. Несколько небольших фирм вроде бостонской Color Kinetics ведут исследования в области создания полупроводниковых систем освещения.