সাউদার্ন ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির একটি গবেষণা দল পরিবারের এসি পাওয়ারের জন্য একটি প্লাগ অ্যান্ড প্লে কোয়ান্টাম ডট এলইডি তৈরি করেছে

ভূমিকা: সাউদার্ন ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির চেন শুমিং এবং অন্যরা মধ্যবর্তী ইলেক্ট্রোড হিসাবে স্বচ্ছ পরিবাহী ইন্ডিয়াম জিঙ্ক অক্সাইড ব্যবহার করে একটি সিরিজ সংযুক্ত কোয়ান্টাম ডট লাইট-এমিটিং ডায়োড তৈরি করেছে। ডায়োডটি যথাক্রমে 20.09% এবং 21.15% এর বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা সহ ইতিবাচক এবং নেতিবাচক বিকল্প বর্তমান চক্রের অধীনে কাজ করতে পারে। উপরন্তু, একাধিক সিরিজ সংযুক্ত ডিভাইস সংযুক্ত করে, প্যানেলটি জটিল ব্যাকএন্ড সার্কিটের প্রয়োজন ছাড়াই সরাসরি পরিবারের এসি পাওয়ার দ্বারা চালিত হতে পারে। 220 V/50 Hz এর ড্রাইভের অধীনে, লাল প্লাগ এবং প্লে প্যানেলের পাওয়ার দক্ষতা হল 15.70 lm W-1, এবং সামঞ্জস্যযোগ্য উজ্জ্বলতা 25834 cd m-2 পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে৷

আলোক নির্গমন ডায়োড (LEDs) তাদের উচ্চ দক্ষতা, দীর্ঘ জীবনকাল, কঠিন-রাষ্ট্র এবং পরিবেশগত নিরাপত্তা সুবিধার কারণে, শক্তির দক্ষতা এবং পরিবেশগত স্থায়িত্বের জন্য বিশ্বব্যাপী চাহিদা মেটানোর কারণে মূলধারার আলো প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে। একটি সেমিকন্ডাক্টর পিএন ডায়োড হিসাবে, LED শুধুমাত্র একটি লো-ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট (DC) উৎসের ড্রাইভের অধীনে কাজ করতে পারে। একমুখী এবং ক্রমাগত চার্জ ইনজেকশনের কারণে, চার্জ এবং জুল হিটিং ডিভাইসের মধ্যে জমা হয়, যার ফলে LED এর কর্মক্ষম স্থিতিশীলতা হ্রাস পায়। উপরন্তু, বিশ্বব্যাপী বিদ্যুৎ সরবরাহ প্রধানত উচ্চ-ভোল্টেজ বিকল্প কারেন্টের উপর ভিত্তি করে এবং অনেক গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি যেমন LED লাইট সরাসরি উচ্চ-ভোল্টেজ বিকল্প কারেন্ট ব্যবহার করতে পারে না। অতএব, যখন এলইডি গৃহস্থালীর বিদ্যুতের দ্বারা চালিত হয়, তখন উচ্চ-ভোল্টেজ এসি শক্তিকে নিম্ন-ভোল্টেজের ডিসি শক্তিতে রূপান্তর করতে মধ্যস্থতাকারী হিসাবে একটি অতিরিক্ত AC-DC রূপান্তরকারীর প্রয়োজন হয়। একটি সাধারণ AC-DC কনভার্টারে মেইন ভোল্টেজ কমানোর জন্য একটি ট্রান্সফরমার এবং এসি ইনপুট সংশোধন করার জন্য একটি সংশোধনকারী সার্কিট অন্তর্ভুক্ত থাকে (চিত্র 1a দেখুন)। যদিও বেশিরভাগ AC-DC রূপান্তরকারীর রূপান্তর দক্ষতা 90% এর উপরে পৌঁছাতে পারে, তবুও রূপান্তর প্রক্রিয়া চলাকালীন শক্তির ক্ষতি হয়। উপরন্তু, LED এর উজ্জ্বলতা সামঞ্জস্য করার জন্য, একটি ডেডিকেটেড ড্রাইভিং সার্কিট ব্যবহার করা উচিত ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই নিয়ন্ত্রণ করতে এবং LED-এর জন্য আদর্শ কারেন্ট প্রদান করতে (পরিপূরক চিত্র 1b দেখুন)।
ড্রাইভার সার্কিটের নির্ভরযোগ্যতা LED লাইটের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করবে। অতএব, এসি-ডিসি কনভার্টার এবং ডিসি ড্রাইভার প্রবর্তন করা শুধুমাত্র অতিরিক্ত খরচ বহন করে না (মোট এলইডি ল্যাম্প খরচের প্রায় 17% হিসাবে হিসাব করা হয়), কিন্তু বিদ্যুৎ খরচও বাড়ায় এবং এলইডি ল্যাম্পের স্থায়িত্ব হ্রাস করে। অতএব, জটিল ব্যাকএন্ড ইলেকট্রনিক ডিভাইসের প্রয়োজন ছাড়াই 50 Hz/60 Hz-এর 110 V/220 V ভোল্টেজ দ্বারা সরাসরি চালিত হতে পারে এমন LED বা ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট (EL) ডিভাইসগুলি তৈরি করা অত্যন্ত আকাঙ্খিত।

গত কয়েক দশকে, বেশ কয়েকটি এসি চালিত ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট (AC-EL) ডিভাইস প্রদর্শিত হয়েছে। একটি সাধারণ AC ইলেকট্রনিক ব্যালাস্টে দুটি অন্তরক স্তরের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা একটি ফ্লুরোসেন্ট পাউডার নির্গত স্তর থাকে (চিত্র 2a)। নিরোধক স্তর ব্যবহার বাহ্যিক চার্জ বাহক ইনজেকশন প্রতিরোধ করে, তাই ডিভাইসের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কোন সরাসরি বর্তমান নেই। ডিভাইসটিতে একটি ক্যাপাসিটরের কাজ রয়েছে এবং একটি উচ্চ এসি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ড্রাইভের অধীনে, অভ্যন্তরীণভাবে উত্পন্ন ইলেকট্রনগুলি ক্যাপচার পয়েন্ট থেকে নির্গমন স্তরে টানেল করতে পারে। পর্যাপ্ত গতিশক্তি পাওয়ার পরে, ইলেক্ট্রনগুলি আলোকিত কেন্দ্রের সাথে সংঘর্ষ করে, এক্সিটন তৈরি করে এবং আলো নির্গত করে। ইলেক্ট্রোডের বাইরে থেকে ইলেকট্রন ইনজেক্ট করার অক্ষমতার কারণে, এই ডিভাইসগুলির উজ্জ্বলতা এবং দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে কম, যা আলো এবং প্রদর্শনের ক্ষেত্রে তাদের অ্যাপ্লিকেশন সীমিত করে।

এর কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য, লোকেরা একটি একক নিরোধক স্তর সহ এসি ইলেকট্রনিক ব্যালাস্ট ডিজাইন করেছে (পরিপূরক চিত্র 2b দেখুন)। এই কাঠামোতে, এসি ড্রাইভের ধনাত্মক অর্ধচক্রের সময়, একটি চার্জ ক্যারিয়ার সরাসরি বহিরাগত ইলেক্ট্রোড থেকে নির্গমন স্তরে প্রবেশ করানো হয়; অভ্যন্তরীণভাবে উত্পন্ন অন্য ধরণের চার্জ ক্যারিয়ারের সাথে পুনর্মিলনের মাধ্যমে দক্ষ আলো নির্গমন লক্ষ্য করা যায়। যাইহোক, এসি ড্রাইভের নেতিবাচক অর্ধচক্রের সময়, ইনজেকশনযুক্ত চার্জ বাহকগুলি ডিভাইস থেকে মুক্তি পাবে এবং তাই আলো নির্গত করবে না৷ এই কারণে যে আলো নির্গমন শুধুমাত্র গাড়ি চালানোর অর্ধচক্রের সময় ঘটে, এই এসি ডিভাইসের দক্ষতা ডিসি ডিভাইসের তুলনায় কম। উপরন্তু, ডিভাইসের ক্যাপাসিট্যান্স বৈশিষ্ট্যের কারণে, উভয় এসি ডিভাইসের ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স কর্মক্ষমতা ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভর, এবং সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা সাধারণত বেশ কয়েকটি কিলোহার্টজের উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে অর্জিত হয়, যার ফলে তাদের নিম্নমানের গৃহস্থালীর এসি পাওয়ারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া কঠিন হয়। ফ্রিকোয়েন্সি (50 হার্টজ/60 হার্টজ)।

সম্প্রতি, কেউ একটি এসি ইলেকট্রনিক ডিভাইসের প্রস্তাব করেছে যা 50 Hz/60 Hz ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করতে পারে। এই ডিভাইস দুটি সমান্তরাল DC ডিভাইস নিয়ে গঠিত (চিত্র 2c দেখুন)। দুটি ডিভাইসের উপরের ইলেক্ট্রোডগুলিকে বৈদ্যুতিকভাবে শর্ট সার্কিট করে এবং নীচের কপ্ল্যানার ইলেক্ট্রোডগুলিকে একটি এসি পাওয়ার উত্সের সাথে সংযুক্ত করে, দুটি ডিভাইস পর্যায়ক্রমে চালু করা যেতে পারে। একটি সার্কিট দৃষ্টিকোণ থেকে, এই AC-DC ডিভাইসটি একটি ফরোয়ার্ড ডিভাইস এবং সিরিজে একটি বিপরীত ডিভাইস সংযুক্ত করে প্রাপ্ত করা হয়। যখন ফরওয়ার্ড ডিভাইসটি চালু থাকে, তখন বিপরীত ডিভাইসটি বন্ধ হয়ে যায়, একটি প্রতিরোধক হিসাবে কাজ করে। প্রতিরোধের উপস্থিতির কারণে, ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স দক্ষতা তুলনামূলকভাবে কম। উপরন্তু, এসি লাইট-এমিটিং ডিভাইসগুলি শুধুমাত্র কম ভোল্টেজে কাজ করতে পারে এবং সরাসরি 110 V/220 V স্ট্যান্ডার্ড গৃহস্থালী বিদ্যুতের সাথে মিলিত হতে পারে না। পরিপূরক চিত্র 3 এবং পরিপূরক সারণী 1 এ দেখানো হয়েছে, উচ্চ AC ভোল্টেজ দ্বারা চালিত রিপোর্ট করা AC-DC পাওয়ার ডিভাইসগুলির কর্মক্ষমতা (উজ্জ্বলতা এবং শক্তি দক্ষতা) ডিসি ডিভাইসের তুলনায় কম। এখনও পর্যন্ত, এমন কোনও AC-DC পাওয়ার ডিভাইস নেই যা সরাসরি 110 V/220 V, 50 Hz/60 Hz-এ পরিবারের বিদ্যুত দ্বারা চালিত হতে পারে এবং উচ্চ দক্ষতা এবং দীর্ঘ জীবনকাল রয়েছে৷

সাউদার্ন ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি থেকে চেন শুমিং এবং তার দল মধ্যবর্তী ইলেক্ট্রোড হিসাবে স্বচ্ছ পরিবাহী ইন্ডিয়াম জিঙ্ক অক্সাইড ব্যবহার করে একটি সিরিজ সংযুক্ত কোয়ান্টাম ডট লাইট-এমিটিং ডায়োড তৈরি করেছে। ডায়োডটি যথাক্রমে 20.09% এবং 21.15% এর বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা সহ ইতিবাচক এবং নেতিবাচক বিকল্প বর্তমান চক্রের অধীনে কাজ করতে পারে। উপরন্তু, একাধিক সিরিজ সংযুক্ত ডিভাইস সংযুক্ত করে, প্যানেলটি জটিল ব্যাকএন্ড সার্কিটের প্রয়োজন ছাড়াই সরাসরি পরিবারের এসি পাওয়ার দ্বারা চালিত হতে পারে। 220 V/50 Hz এর ড্রাইভের অধীনে, লাল প্লাগ এবং প্লে প্যানেলের পাওয়ার দক্ষতা 15.70। lm W-1, এবং সামঞ্জস্যযোগ্য উজ্জ্বলতা 25834 cd m-2 পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। উন্নত প্লাগ এবং প্লে কোয়ান্টাম ডট এলইডি প্যানেল অর্থনৈতিক, কমপ্যাক্ট, দক্ষ এবং স্থিতিশীল সলিড-স্টেট আলোর উত্স তৈরি করতে পারে যা সরাসরি পরিবারের এসি বিদ্যুৎ দ্বারা চালিত হতে পারে।

Lightingchina.com থেকে নেওয়া