[发明专利]阳光发生装置

说明书

所属领域：太阳能光伏发电(属新能源。国家新兴战略产业)。

技术背景

能源是国家经济发展的动力，它关系到国家经济现代化的命脉和民生大计。面对化石能源日益枯竭和价格大幅波动，面对温室气体排放和气候变化，面对西方国家的技术挑战，科学技术及新发明的竞争更加激烈。事实上，谁首先占领关键核心技术的制高点，谁就相应占据了主动。

中国虽然是光伏电池生产第一大国，占全球电池产量的40％以上，但发电应用较少。近年来，由于经济危机，光伏行业经历的寒冬，很可能催生光伏发电的春天。一方面，光伏电池组件价格大幅下降，可降低电站一次性投资成本。另一方面，我们的“阳光发生装置“的应用，将攻破光伏电站“间歇性”难题，可使成本大大降低。第三，“国家的金太阳示范工程”政策。所有这些将催生我国光伏电站快速持续发展。中国成为光伏发电应用大国，强国的时代很快就会到来。

光和光源的引入

光、水和空气一样为所有生物赖以生存的最重要三要素之一，从地球上生命出现的那一天起，人类就对光有自然的需求和渴望，只要有生命的地方就会有对光和光源的需求。

因为太阳，才有光明、才有想往。光是人类生存和发展的生命之源。

据研究，人类在获得周围环境及生存的外界信息中，有80％通过光刺激视觉得到的。

早在石器时代，人类开始有目的使用火取暖，烧熟食品。以人造火把(动物油脂浸渍木条)作为光源。

所谓光源，就是能发光的物体。从而揭开了光源的序幕。

光源分为天然光源和人造光源两大类。

太阳、月亮、星球等均为天然光源。

人造火把，各种火焰光源及灯具光源、电光源等均为人造光源。爱迪生1978年发明了碳极白炽灯，开创了人类电光源的新时代。二十世纪发明的高效固体第四代光源(LED)等也是人造光源。这是电光源发展的又一里程碑。

电光源的发展历程

电应用于发光是从碳极弧光灯开始，该灯的问世开辟了电光源的新时代，它标志着人类实现了由电到光的转化过程。

从1878年到1928年，爱迪生申请了电灯碳丝的相关专利1093个，从此取代了传统的火焰光源，引发了一场技术革命，开创了人类电光源的新时代。一百多年来，白炽灯成了人们生活中必不可缺少的东西。1910年美国通用电器GE公司研制出钨丝白炽灯，该灯的光效和寿命又提高一个水准，这是电光源技术发展史上又一里程碑，钨丝白炽灯的使用，使白炽灯同煤油灯，汽油灯的竞争中取得决定性胜利。

1947年12月23日。贝尔实验室发明了半导体晶体管，获得了1956年诺贝尔物理学奖。晶体管是二十世纪的重大发明，推动了信息革命，开辟了亿万个就业岗位，改变了人类的工作和生活方式，影响广泛而深刻，非其他发明能相提并论。

1962年人类又在晶体管发明的基础上，掌握了半导体发光材料的知识，由美国通用GE公司开发出世界上第一种实用的可见光发生二极管(LED)，从此，开创了半导体固体发光技术应用的新时代。

20世纪90年代末，随着半导体材料氮化镓研究实现突破，半导体新型高效第四代固体光源(LED)取得更大突破，LED光源具有寿命长，电光转化效率高，节能等优点，受到广泛关注。

固体光源(LED)发光原理

完全纯净的半导体为本征半导体。如果在本征半导体分别扩散不同的杂质，就会各自形成P型半导体和N型半导体。此时将在P型半导体和N型半导体的结面上形成Pn结。这就构成了半导体二极管，共主要特性是单向导电性。

(LDE)发光二极管主要是由PN芯片和电极等组成。由于二极管使用材料特殊，扩散掺杂有利于发光的杂质，LED就能成为一种电致发光的二极管器件。这就是LED电致发光的基本原理。

固体电光源LED的科学选择。

固体电光源LED是绿色环保第四代电光源，其发光强度大，安全可靠，电光转化效益高，寿命长等优点作为本发明核心设备发光小太阳的首选。

自炽灯的电光转化效率只有10％，而(LED)电光转化效率可达70％以上。且(LED)使用的安全性大大提高。

人类历史上第一个(LED)使用的材料是砷化镓(GaAs)，另一种常用的(LED)是磷化镓(Gap)。

其固体发光，低压躯动等特性使很多传统技术迅速推向了高新境界。(LED)除促进光隔离和光耦合技术及其器件的延生外，半导体发光技术支撑光纤通信的成就已成为人类通信技术的主流。