【正文】 D的發(fā)光效率遠(yuǎn)高于白織燈，雖然從數(shù)字上比不過高壓鈉燈，但是LED的發(fā)展?jié)摿艽?。表l是各種燈具的發(fā)光效率的比較。隨著LED成本的不斷降低。以及LED路燈節(jié)省能源70％；對光照面的均勻度可控，理論上可以做到在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)完全均勻，可避免傳統(tǒng)光源“燈下亮”現(xiàn)象中的光浪費(fèi)；維護(hù)成本低，大功率LED光源可以正常使用10年不用更換，而傳統(tǒng)高壓鈉燈平均1年半就要更換一次；顯色性好，LED的顯色指數(shù)高(75—80)，路面更明亮，而高壓鈉燈光譜窄，顯色性差(20—40)，感覺路面昏暗。LED燈具逐步替代傳統(tǒng)燈具已成為可能。LED光源在道路照明中的應(yīng)用已成為近年來半導(dǎo)體照明行業(yè)的熱點(diǎn)。2006年lO月，國家“十一五”863計(jì)劃“半導(dǎo)體照明工程”重大項(xiàng)目正式啟動。我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入自主創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重大歷史機(jī)遇期。我國出現(xiàn)了好多示范性路燈照明案例，節(jié)能效果很明顯。不僅我國積極研發(fā)LED路燈，并進(jìn)行示范引導(dǎo)使用。世界各國都在極力推廣LED路燈的使用，LED城市照明行動(LED City社區(qū))于2007年2月啟動．旨在促使各個(gè)城市在部署節(jié)能照明時(shí)加強(qiáng)合作和提高效率。每個(gè)示范區(qū)都為當(dāng)?shù)貛砭薮蟮哪茉垂?jié)約，并滿足其經(jīng)濟(jì)需求。例如，密歇根大學(xué)所在的密歇根州阿恩阿波爾市有12．5萬人，最近該市安裝1000多個(gè)LED路燈。每個(gè)耗電56瓦的LED燈可以連續(xù)使用10年，來代替耗電120瓦且使用壽命只有兩年的燈泡，這使阿恩阿波爾市的公共照明能耗減半，每年的溫室效應(yīng)氣體排放減少2425噸，這相當(dāng)于400輛汽車上路一年排放的尾氣數(shù)量。下面我們例舉出LED照明與傳統(tǒng)照明帶來的不同經(jīng)濟(jì)效益。綜合上述考慮，采用LED照明系統(tǒng)是非常好的選擇。 太陽能充放電控制器太陽能控制器應(yīng)用于太陽能光伏系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)太陽能電池板、蓄電池、負(fù)載的工作，是光伏系統(tǒng)中非常重要的組件。使整個(gè)太陽能光伏系統(tǒng)高效，安全的運(yùn)作。一個(gè)合格的太陽能充放電控制器必須具有以下3種充放電保護(hù)模式：直充保護(hù)點(diǎn)電壓：直充也叫急充，屬于快速充電，一般都是在蓄電池電壓較低的時(shí)候用大電流和相對高電壓對蓄電池充電，但是，有個(gè)控制點(diǎn)，也叫保護(hù)點(diǎn)，就是上表中的數(shù)值，當(dāng)充電時(shí)蓄電池端電壓高于這些保護(hù)值時(shí)，應(yīng)停止直充。直充保護(hù)點(diǎn)電壓一般也是“過充保護(hù)點(diǎn)”電壓，充電時(shí)蓄電池端電壓不能高于這個(gè)保護(hù)點(diǎn)，否則會造成過充電，對蓄電池是有損害的。 浮充控制點(diǎn)電壓：直充完畢后，蓄電池也被靜置一段時(shí)間，使其端電壓自然下落，當(dāng)下落至“維護(hù)電壓”點(diǎn)時(shí)，就進(jìn)入浮充狀態(tài)，目前均采用PWM（既脈寬調(diào)制）方式，類似于“涓流充電”（即小電流充電），只要電池電壓降低就開始充電，電壓達(dá)到控制點(diǎn)，就停止。這樣一股一股的充電，也避免了電池溫度持續(xù)升高，這對蓄電池來說是很有好處的，因?yàn)殡姵貎?nèi)部溫度對充放電的影響很大。其實(shí)PWM方式主要是為了穩(wěn)定蓄電池端電壓而設(shè)計(jì)的，通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來減小蓄電池充電電流。這是非?？茖W(xué)的充電管理制度。具體來說就是在充電后期、蓄電池的剩余電容量80%時(shí)，就必須減小充電電流，以防止因過充電而過多釋氣（氧氣、氫氣和酸氣）。 過放保護(hù)終止電壓：蓄電池放電不能低于這個(gè)值，這是國標(biāo)的規(guī)定。需要注意的是，為了安全起見，這樣12V電池的過放保護(hù)點(diǎn)電壓即為：，一般的太陽能路燈控制器應(yīng)先連接燈線，其次是蓄電池線，最后再連接太陽能電池板線?？偟膩碚f，這部分電路的功能是在陽光充足，光照時(shí)間長的情況下，控制充電程度，電池充滿即停止充電，防止蓄電池過充損壞，以保護(hù)蓄電池，延長其使用壽命。 太陽能LED戶外照明系統(tǒng)的優(yōu)化配置太陽能電池板角度的優(yōu)化配置為了更加充分有效地利用太陽能，如何選取太陽電池方陣的方位角與傾斜角是一個(gè)十分重要的問題。（1）方位角太陽電池方陣的方位角是方陣的垂直面與正南方向的夾角（向東偏設(shè)定為負(fù)角度，向西偏設(shè)定為正角度）。一般情況下，方陣向正南（即方陣垂直面與正南的夾角為0176。）時(shí)，太陽電池發(fā)電量是最大的。在偏離正南（北半球）30176。度時(shí)，方陣的發(fā)電量將減少約10％～15％；在偏離正南（北半球）60176。時(shí)，方陣的發(fā)電量將減少約20％～30％。但是，在晴朗的夏天，太陽輻射能量的最大時(shí)刻是在中午稍后，因此方陣的方位稍微向西偏一些時(shí)，在午后時(shí)刻可獲得最大發(fā)電功率。在不同的季節(jié)，太陽電池方陣的方位稍微向東或西一些都有獲得發(fā)電量最大的時(shí)候。方陣設(shè)置場所受到許多條件的制約，例如，在地面上設(shè)置時(shí)土地的方位角、在屋頂上設(shè)置時(shí)屋頂?shù)姆轿唤?，或者是為了躲避太陽陰影時(shí)的方位角，以及布置規(guī)劃、發(fā)電效率、設(shè)計(jì)規(guī)劃、建設(shè)目的等許多因素都有關(guān)系。綜合考慮以上各方面的情況來選定方位角。在不同的季節(jié)，各個(gè)方位的日射量峰值產(chǎn)生時(shí)刻是不一樣的。（2）傾斜角 傾斜角是太陽電池方陣平面與水平地面的夾角，并希望此夾角是方陣一年中發(fā)電量為最大時(shí)的最佳傾斜角度。一年中的最佳傾斜角與當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥扔嘘P(guān)，當(dāng)緯度較高時(shí)，相應(yīng)的傾斜角也大。但是，和方位角一樣，在設(shè)計(jì)中也要考慮到屋頂?shù)膬A斜角及積雪滑落的傾斜角（斜率大于50％60％）等方面的限制條件。對于積雪滑落的傾斜角，即使在積雪期發(fā)電量少而年總發(fā)電量也存在增加的情況。此外，還要進(jìn)一步考慮其它因素。 對于正南（方位角為0176。度），傾斜角從水平（傾斜角為0176。度）開始逐漸向最佳的傾斜角過渡時(shí)，其日射量不斷增加直到最大值，然后再增加傾斜角其日射量不斷減少。特別是在傾斜角大于50176?！?0176。以后，日射量急劇下降，直至到最后的垂直放置時(shí)，發(fā)電量下降到最小。方陣從垂直放置到10176?！?0176。的傾斜放置都有實(shí)際的例子。對于方位角不為0176。度的情況，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在與水平面接近的傾斜角度附近。以上所述為方位角、傾斜角與發(fā)電量之間的關(guān)系，對于具體設(shè)計(jì)某一個(gè)方陣的方位角和傾斜角還應(yīng)綜合地進(jìn)一步同實(shí)際情況結(jié)合起來考慮。（3）陰影對發(fā)電量的影響 一般情況下，我們在計(jì)算發(fā)電量時(shí)，是在方陣面完全沒有陰影的前提下得到的。因此，如果太陽電池不能被日光直接照到時(shí)，那么只有散射光用來發(fā)電，此時(shí)的發(fā)電量比無陰影的要減少約10％～20％。針對這種情況，我們要對理論計(jì)算值進(jìn)行校正。通常，在方陣周圍有建筑物及山峰等物體時(shí)，太陽出來后，建筑物及山的周圍會存在陰影，因此在選擇敷設(shè)方陣的地方時(shí)應(yīng)盡量避開陰影。如果實(shí)在無法躲開，也應(yīng)從太陽電池的接線方法上進(jìn)行解決，使陰影對發(fā)電量的影響降低到最低程度。另外，如果方陣是前后放置時(shí)，后面的方陣與前面的方陣之間距離接近后，前邊方陣的陰影會對后邊方陣的發(fā)電量產(chǎn)生影響。當(dāng)緯度較高時(shí)，方陣之間的距離加大，相應(yīng)地設(shè)置場所的面積也會增加。對于有防積雪措施的方陣來說，其傾斜角度大，因此使方陣的高度增大，為避免陰影的影響，相應(yīng)地也會使方陣之間的距離加大。通常在排布方陣陣列時(shí)，應(yīng)分別選取每一個(gè)方陣的構(gòu)造尺寸，將其高度調(diào)整到合適值，從而利用其高度差使方陣之間的距離調(diào)整到最小。 具體的太陽電池方陣設(shè)計(jì)，在合理確定方位角與傾斜角的同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行全面的考慮，才能使方陣達(dá)到最佳狀態(tài)。太陽電池板和蓄電池容量優(yōu)化配置確定太陽電池和蓄電池容量的組合, 既是在保證路燈負(fù)載可靠性需要的前提下, 確定使用最少的太陽電池組件和蓄電池容量, 以最優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳結(jié)合。對于可靠性國內(nèi)外大多采用負(fù)載缺電率(LOLP) 來衡量。其定義為系統(tǒng)停電與實(shí)際所需要用電時(shí)間比值。LOLP 值在0 到1 之間, 數(shù)值越小, 可靠性越高。對于可靠性要求應(yīng)該有一定的限度, 以往在國內(nèi)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),往往不論其用途如何, 總是設(shè)計(jì)成要達(dá)到不停電,即要LOLP = 0 , 實(shí)際上，交流電網(wǎng)對大城市供電也只能達(dá)到LOLP = 10數(shù)量級, 因此要求價(jià)格相對昂貴的光伏系統(tǒng)達(dá)到100 %的可靠性, 顯然是不合理的。因而在太陽能路燈設(shè)計(jì)時(shí), 在滿足負(fù)載合理的可靠性的同時(shí), 要有最佳的經(jīng)濟(jì)性。 生產(chǎn)流程鑒于已有太陽能電池組件生產(chǎn)線，本項(xiàng)目只就新引進(jìn)的LED生產(chǎn)線中的工藝流程就行概括。 LED生產(chǎn)流程一、生產(chǎn)工藝a) 清洗：采用超聲波清洗PCB或LED支架，并烘干。 b) 裝架：在LED管芯（大圓片）底部電極備上銀膠后進(jìn)行擴(kuò)張，將擴(kuò)張后的管芯（大圓片）安置在刺晶臺上，在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個(gè)一個(gè)安裝在PCB或LED支架相應(yīng)的焊盤上，隨后進(jìn)行燒結(jié)使銀膠固化。 c)壓焊：用鋁絲或金絲焊機(jī)將電極連接到LED管芯上，以作電流注入的引線。LED直接安裝在PCB上的，一般采用鋁絲焊機(jī)。制作白光TOPLED需要金線焊機(jī)） d)封裝：通過點(diǎn)膠，用環(huán)氧將LED管芯和焊線保護(hù)起來。在PCB板上點(diǎn)膠，對固化后膠體形狀有嚴(yán)格要求，這直接關(guān)系到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔(dān)點(diǎn)熒光粉（白光LED）的任務(wù)。 e)焊接：如果背光源是采用SMDLED或其它已封裝的LED，則在裝配工藝之前，需要將LED焊接到PCB板上。 f)切膜：用沖床模切背光源所需的各種擴(kuò)散膜、反光膜等。 g)裝配：根據(jù)圖紙要求，將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。 h)測試：檢查背光源光電參數(shù)及出光均勻性是否良好。 i）包裝：將成品按要求包裝、入庫。二、封裝工藝（1）、LED的封裝的任務(wù)是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時(shí)保護(hù)好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。（2）、LED封裝形式 LED封裝形式可以說是五花八門，主要根據(jù)不同的應(yīng)用場合采用相應(yīng)的外形尺寸，散熱對策和出光效果。LED按封裝形式分類有LampLED、TOPLED、SideLED、SMDLED、HighPowerLED等。（3）、LED封裝工藝流程說明鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑（lockhill） 芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求，電極圖案是否完整。 由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。ǎ?，不利于后工序的操作。我們采用擴(kuò)片機(jī)對黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問題。在LED支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。（對于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來固定芯片。）工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。 由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。 和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。 將擴(kuò)張后LED芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品. 自動裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠（點(diǎn)膠）和安裝芯片兩大步驟，先在LED支架上點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。自動裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程，同時(shí)對設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對LED芯片表面的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎潅酒砻娴碾娏鲾U(kuò)散層。 燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150℃，燒結(jié)時(shí)間2小時(shí)。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到170℃，1小時(shí)。 絕緣膠一般150℃，1小時(shí)。銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2小時(shí)（或1小時(shí)）打開更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開。燒結(jié)烘箱不得再其他用途，防止污染。 壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。我們在這里不再累述。 LED的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種?；旧瞎に嚳刂频碾y點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設(shè)計(jì)上主要是對材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。（一般的LED無法通過氣密性試驗(yàn)）白光LED的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問題。LampLED的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED從模腔中脫出即成型。 將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機(jī)合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進(jìn)入各個(gè)LED成型槽中并固化。固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135℃，1小時(shí)。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時(shí)對LED進(jìn)行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘接強(qiáng)度非常重要。一般條件為120℃，6小時(shí)。由于LED在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個(gè)），Lamp封裝LED采用切筋切斷LED支架的連筋。SMDLED則是在一片PCB板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來完成分離工作。測試LED的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對LED產(chǎn)品進(jìn)行分選。將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。綜上所述：太陽能光伏發(fā)電技術(shù)能與 LED 照明完美結(jié)合的關(guān)鍵在于兩者同為直流電、電壓低且能互相匹配。因此兩者的結(jié)合不需要將太陽能電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，因此大大提高了整個(gè)照明系統(tǒng)的效率。同時(shí)，借助于并網(wǎng)技術(shù)或利用蓄電池充放能量，使其優(yōu)勢更加明顯。隨著相關(guān)技術(shù)的深入研究，LED 的發(fā)光效率正在不斷提高，超高亮度的LED