去杭州乐园门票多少钱:新能源科技前沿 2011-9-9

美科学家硫化氢分离术获“绿色沼气”阅读原文

美科学家硫化氢分离术获“绿色沼气”阅读原文

　　“新地球”公司研发总监特里·斯皮特勒和康奈尔大学教授、“新地球”公司首席科技官员加里·哈曼与他们的硫化氢分离技术试验系统。将沼气注入木桶底部，桶中放粪便构成的特殊介质，沼气通过介质时，从而除去其中的硫化氢就会被去除。

    据环境新闻网报道，美国纽约州康奈尔大学（CornellUniversity）的植物学科学家发明了一种新方办法，分离可以用粪肥和其他农场副产品分离沼气中的有毒物质硫化氢（HydrogenSulfide）。沼气本身就是从动物排泄物分解而来的一种可再生能源资源，去除了硫化氢后，的沼气就将更加环保了。

    学过化学的人都知道，硫化氢遇水会形成酸雨，酸雨可能腐蚀机器引擎。因此，从沼气中分离出硫化氢就，意味着沼气将成为更加实用的替代性燃料来源。据环境新闻网报道，这种从沼气中分离硫化氢的技术将以“控硫大师”（SulfaMaster）的名字进行在市场面上推广。

    位于纽约州日内瓦（Geneva）的康奈尔大学纽约州农业实验站（CornellUniversitysNewYorkStateAgriculturalExperimentStation）在农业和植物学方面颇有名气。该实验站的植物生物学教授加里·哈曼（GaryHarman）和康奈尔大学退休了的离退休分析化学师特里·斯皮特勒（TerrySpittler）在日内瓦的康奈尔农业和食品科技园（CornellAgricultureandFoodTechnologyPark）创办了一家小公司，这家名为“新地球”（Terrenew）的公司将负责“控硫大师”技术的市场推广。此外，该公司还负责另外两种用于清理环境污染物产品产品的推广，这两种产品也是用于清理环境污染物的产品，比如利用农业废物从水中分离溢油和重金属。

    哈曼教授表示：“‘控硫大师’对于分布在美国全国各地的小型生物能源生产厂具有重大应用潜力。”

    美国有约900多万头奶牛，每头牛平均每天约产生120磅（1磅约合0.4536千克）粪便，因此，沼气已经成为许多可持续农场的主要能源资源。从动物粪便转变为产生沼气，需要经过厌氧分解（anaerobicdigestion）过程，即微生物在缺氧状态下分解粪便及其他有机物质的过程。经过厌氧分解后，得到的沼气中含有大量的甲烷和二氧化碳，还有少量硫化氢。大多数分离硫化氢的方法都需要昂贵的工业净化器，而小型农场不太可能拥有这类净化器设备。哈曼说：“大多数情况下，这类（硫化氢分离）方法主要适用于大型炼油厂，而不适合于小型农场使用。”

    除此之外，“新地球”公司的硫化氢分离过程用粪便作为一种特殊介质的主要组成成分。哈曼解释道：“他们的方法是，先把这种特殊介质置于木桶中，“然后沼气被充入木桶底部，当沼气通过木桶中的特殊介质时，其沼气中的硫化氢就被去除了，”哈曼解释道：“。剩下的（带有二氧化碳的）洁净甲烷就可以被当作能源用使用了。”

    哈曼估计，这种“控硫大师”中使用的去硫化氢特殊介质可以被重复使用6次，然后再在沼气混合物中重新补充这种特殊介质即可。另外，“控硫大师”该技术也不仅限于在农场使用。沼气在下水道处理工厂和垃圾填埋场也普遍存在，尤其是在接收建筑和拆迁废物的场所大量存在。这些场所可以获取更为清洁的沼气，并直接为它们的工厂运转提供能量。

    “新地球”公司从纽约州能源研究和开发署（NewYorkStateEnergyResearchandDevelopmentAuthority）筹集了部分资金，去年夏天在纽约菲尔普斯（Phelps）的El-Vi农场区展示了去硫化氢相关产品，收到了积极效果。该公司打算在向市场推广“控硫大师”前，再做一次试验，即去除垃圾填埋场的沼气中的硫化氢。就在前段时间，康奈尔大学技术企业及商业化中心（CornellCenterforTechnology，Enterprise&Commercialization）为该公司的去硫化氢技术申请了专利和营业执照。

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太阳能LED灯具在城市照明中的应用阅读原文

太阳能LED灯具在城市照明中的应用阅读原文

　　城市照明是一门科学、一种文化、一项艺术。城市照明体现了一个城市的形象，反映了一个城市的科学管理，是一项社会系统工程[1]。太阳能LED灯具以其优越的节能效果、人文的光源照明控制，倍受客户青睐，其性价比与工频交流电灯具基本持平，且具有不破坏环境、不消耗不可再生能源的特点，易于客户接受，所以只要光源充足的地方就有太阳能LED灯具开发应用的市场。

　　1、太阳能LED灯具的市场分析

　　随着中国经济的快速发展，对能源的需求日益扩大，能源短缺问题已经成为影响中国经济快速发展的一个重要问题，充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。同时在国际光电市场巨大潜力的推动下，各国的光电制造业都争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。中国作为世界能源消耗第二大国家也不例外。

　　与国际上蓬勃发展的光电发电相比，我国落后于发达国家10-15年，甚至明显落后于印度。我国光电产业正以每年30%速度增长，2008奥运会在北京举办，以及国家建设社会主义新农村的号召，还有未来5年能源下降20%的硬指标，这三条给太阳能产业提供了空前的商机，市场容量十分庞大，再加上国家对可再生资源开发利用的优惠政策已经施行，在这种情况下，我们有这么好的产业基础，整个社会和国家只要投入一小部分就可以有大的产出。太阳能作为一种可再生能源替代传统的不可再生能源将成为一种必然。

太阳能LED灯具的特性：

　　(1)低成本：高亮度、低功耗，所需太阳能电池及蓄电池组配置较低、成本下降。

　　(2)寿命长: 单晶硅或多晶硅太阳能组件的质量保证期为20年，20年后电池组件可继续使用，但发电量略有下降。超高亮白光LED使用寿命可达10万小时，智能控制器静态功耗低、使用寿命长。

　　(3)可靠稳定: 单晶硅或多晶硅太阳能组件具有抗台风、抗潮湿、抗紫外线辐射等特点。

　　(4)无人值守: 运行中无需管理人员，完美的智能控制系统给用户足够的放心。

　　(5)10小时以上供电: 系统设计时考虑到当地阴雨天气，将平均多余的电能储存到蓄电池内，确保用户连续阴雨天有足够的电能使用。

　　再加上使用太阳能LED灯具一不用架设或埋设电力线路；二不用电网的电能；三不用保养维护，真可谓一次投资，终身受益。

　　所以太阳能LED灯具可以方便安装在广场、校园、公园、街道等，需求量也越来越大。目前太阳能灯具在户外照明领域市场占有量不到20%，预计在2008年以后，太阳能灯具在户外照明领域市场占有量可达10%以上，五年以后有望达到20%左右。太阳能灯具是目前最环保、最节能、最易推广的新灯具，市场前景不言而喻。

　　2、太阳能LED灯具的工作原理

　　如图所示：白天太阳光照射到太阳能组件上，使太阳能电池组件产生一定幅度的直流电压，把光能转换为电能，再传送给智能控制器，经过智能控制器的过充保护，将太阳能组件传来的电能输送给蓄电池进行储存；到了夜晚太阳能组件因接收不到光能，其输出的直流电压降到接近为零时，智能控制器自动开启控制装置，向LED提供电能，促使LED发光源发出足够的亮度用于照明；到天亮时，太阳能组件又接收到光能产生电压时，智能控制器又自动转换到充电模式工作。

3、太阳能LED 灯具在城市照明中的应用

3.1、主要技术改进

　　由于传统LED光源发光角小，点面积亮度高，光的散射具有极强的方向性。从而使光源形成光点，而光均匀度不好，正是因为圆头超高亮白光LED没有良好的发光角度，而束缚了其在照明灯具领域的应用。

　　因此提出了将圆头外型改成平头外型的新型LED结构设计方案，通过相关实验发现，超高亮白光LED通过外型的改变，发出光的结构得到了全面改善，首先平头LED的发光角度由过去的5°提升到了180°以上，光源总亮度得到了提升，光效得到加强，光源在单位面积的均匀度得到提高，消除了圆头LED组合光源有光点，点亮度高而总面积内亮度低的难点，完成了超高亮白光LED在实际照明课题领域的应用。

　　在实际LED组合光源应用中，又大胆突破传统观念，在庭院灯与景观灯方面使用平头超高亮白光LED的柱式和炬式组合光源结构，并且合理控制平头超高亮白光LED的安装倾斜角度，使以上两种LED组合光源所发出照明光的均匀度及照度得到了大幅提升，同时由于光效加强，此种组合光源耗能仅3.5W左右，但所发出光的亮度已达到了20W节能灯或40W白炽灯的亮度。但成本却比较低，通过实际测算使用本技术生产出的太阳能庭院灯和太阳能景观灯，已可与同等规格的工频交流电灯具在初装工程上进行比较，并且如此组合发光源的结构更加美观大方，更加适用于庭院灯和景观灯的景观效果。

　　在路灯领域的组合发光源使用上研制了十字型和矩型组合发光源，在超高亮白光LED使用上采取平头和圆头LED合理比例搭配。克服了平头LED点面积亮度不如圆头LED，而圆头LED光均匀度不如平头LED的缺点，充分发挥平头LED发光角度大光均匀度好，圆头LED点面积亮度高的优点，使两者互相取长补短，发挥最大的光效，同时合理控制圆头LED的安装倾斜角度，使LED光源均匀分布于各个照明面上，在组合使用中，通过找到每个LED之间的最佳排列间隙，使组合发光源既有光源亮度，也保证了光源的均匀度，并提高了LED的使用寿命。

　　在控制器方面，采用智能比较技术，使控制器的自身功耗降到4mA左右，使之更适合于太阳能控制系统，并且合理地设置蓄电池组的过充和过放电压点，延长了蓄电池的使用寿命，同时通过精简智能控制器的结构，使之结构更加简单，故障率更低，为进一步降低成本做好了技术准备。

　　3.2安装调试方法

　　安装灯具固定地脚前，应首先确定无遮挡到太阳能电池组件采光的障碍物，如有采光障碍物时，此灯具必须避开安装。然后按照相关技术要求预埋灯具地脚，并等预埋件达到规定的安装强度要求后，才能安装灯具。将地脚螺丝必须上紧，不得松驰或漏上螺母，再按照接线方法将线接好，并将灯具正确安装，保证灯杆垂直，不得倾斜。调节太阳能电池组件面板使其面向正南方，方向差≤5度，灯具安装完成后，可将控制器的黄线与黑线组接线短路一下，试验LED发光源是否正常发光。如发光则接线及控制器正常；如不发光则检查接线是否正确。

　　3.2应用实例

　　现太阳能LED灯具的应用已成熟，开发出的太阳能照明产品有：公路灯系列，草坪灯系列，庭院灯系列，广告灯箱灯系列，霓虹灯系列、造型景观灯系列，信号灯系列，水下灯、地埋灯系列及家居照明灯系列等，它高亮度、低成本的特点得到了社会及消费者的认可。通过开展“节能工程”，会继续增加人们对太阳能LED灯具的认知度，太阳能产品将会推向社会的每个角落。

　　4 结论

　　随着人们对太阳能LED灯具的认知度越来越高，太阳能LED灯具及太阳能产品的普及率也会越来越高，市场越来越广阔。同时也随着太阳能LED灯具成本的降低，太阳能产品会进入更广阔的领域走进千家万户，实现“太阳能的绿色照明工程”，成为城市照明的一道闪亮风景。太阳能LED灯具是人们能直接感受到的低成本高节能的灯具，在太阳能的引用与推广上定会走在前头。

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美国政府使用Carmanah的红外太阳能灯具阅读原文

美国政府使用Carmanah的红外太阳能灯具阅读原文

　　Carmanah Technologies Corporation (TSX:CMH) 很荣幸的宣布美国政府正在将逾300套太阳能A702红外灯具应用到中东地区的秘密地点，该笔订单的价值约为40万。A702红外灯具主要用於临时和永久跑道末端、入口、障碍物标示和直升机停机坪照明当中。A702的红外功能可为美国政府需要夜视镜和红外标记设备的业务服务。

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一款新潮漂亮的太阳能灯具 既时尚又环保阅读原文

一款新潮漂亮的太阳能灯具 既时尚又环保阅读原文

　　这款Solar Lampion 太阳能灯具外型概念来源蜂巢窝，光源采用太阳能电池，白天可以吸引太阳的能量。是一款可以白天和夜里都可使用的功能型灯具。

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新电解质系统助太阳能电池长保高效阅读原文

新电解质系统助太阳能电池长保高效阅读原文

　　solarF.net讯：皮卡第儒勒凡尔纳大学（Picardie Jules Verne）和瑞士联邦技术研究所（Federal Instituteof Technology）的科学家们发布了一个新的用于太阳能电池的电解质系统研究报告。这一系统有助于太阳能设备在转化率上打破两位数的局面。该研究结果报告发表在美国化学学会杂志上（Journal of the American Chemical Society）。

　　弗雷德里克·索瓦、Michael Graetzel及其同事表示，这项研究旨在研发出有发展前途高效的太阳能电池，它比由半导体材料或硅片制作而成的传统太阳能电池价格要低。这些所谓的染料敏化太阳能电池（DSCs）或Graetzel电池片（以发明者Michael Graetzel的名字命名）还有其他优点。比如说，它们可以制成重量轻又有韧性的板片，更耐用也更适合用于类似窗户卷帘的物体上。DSCs之所以没有实现商业化，主要原因在于其缺乏稳定性的特点，其电力输出量也会随着时间的推移而逐渐减少。

　　这项新的研究确是在适用于DSCs的新电解液合成物开发上的一大进步，这种新电解液系统采用了不同的效能相对高达10%的稳定材料。改良的电解质系统内的物质将帮助实现电池内部的电流输导。经过1,000小时的测试，这种新器件能保持至少95%的阳光电能转换。（译：Cara）

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美利用柳枝稷提乙醇 年产量达1000加仑阅读原文

美利用柳枝稷提乙醇 年产量达1000加仑阅读原文

　　 据合众国际社消息，近日，美国科学家最新研究得出，在柳枝稷的收获时间，通过一个简单的预处理过程，便可生产出更多的乙醇。

    “收获时节的柳枝稷具有更多的纤维素。”美国普渡大学科学家金英美（Young MiKim）称，“但由于木质素的存在，很难从纤维素中提炼到优质糖。”

    木质素为植物细胞壁上的一种刚性物质，极大的阻碍纤维素转变为乙醇。科学家研究出一种新方法，当柳枝稷收获时，将其放入热水中10后便可去除木质素。

    柳枝稷经过预处理以及特殊酵母发酵后的，乙醇年产量可达800至1000加仑，而未处理的，产量仅为150至250加仑。

    “目前，普遍使用玉米提炼乙醇，但年产量也仅为500至600加仑，而这种新方法可以极大的促进柳枝稷转变为乙醇。”首席专家米歇尔·兰迪斯（Michael Ladish）称。

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日本用钻石制成双极晶体管 可放大电流降低能耗阅读原文

日本用钻石制成双极晶体管 可放大电流降低能耗阅读原文

    钻石作为半导体材料具有最好的绝缘耐压性能和最高的热传导率，但钻石通常电阻非常大，限制了其应用。日本研究人员在钻石中掺进杂质解决这一问题，首次制成了双极型晶体管，为研制节能半导体元件开辟了新道路。

    日本产业技术综合研究所近日发表公报说，钻石半导体材料的绝缘性决定了它在高电压下也不会损坏，良好的热传导率使强电流通过时它能高效发散内部热量。

    但是钻石的高电阻成为它应用中的一大障碍。产业技术综合研究所山崎聪主任研究员等研究人员注意到，即使向钻石中掺入杂质，钻石也能保持良好的结晶构造。在此基础上，他们开发出了在钻石中混入高浓度杂质的技术，并利用跳跃电导的机理大幅降低了钻石的电阻。

    研究人员使用这种低电阻的钻石，最终研制成功了高性能半导体元件所必需的双极型晶体管。双极型晶体管具有电流放大作用，作为一种高效的电流控制元件，已广泛应用于广播电视、电信、计算机、自动控制和家用电器等行业。

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绝对够酷够前卫 图说12款概念笔记本阅读原文

绝对够酷够前卫 图说12款概念笔记本阅读原文

　　随着科技的进步，越来越多的尖端科研技术被应用到笔记本电脑领域，因此越来越多的概念级笔记本产品也涌现出来。

　　例如OLED技术的推出使得笔记本的屏幕可以像纸一样随意弯曲，不仅成就了“卷轴笔记本”，而且很多类似于玻璃的“透明笔记本电脑”也是基于该技术研发出来的。至于这些概念电脑何时才能进入到我们每个人的日常生活中，虽然笔者还不能给出任何答案，但想想当今的科技发展速度，相信已经不远了！

　　随着科技的发展，更多的科技元素被引入到笔记本领域中，越来越多的概念本开始进入我们的视线。下面就让我们来看下又有哪些新奇的产品吸引住了我们的眼球，在这个爽朗的秋天里醒醒大脑！

　　该机最大的亮点就是屏幕可以随意调节高度，以让每个用户都能获得最好的视觉角度。

　　如今苹果产品如此受到青睐，当然也会吸引世界各地的设计能手为苹果设计各种概念电脑。

　　这款笔记本主要采用了OLED触摸传感显示屏和特殊的硬盘技术，它的键盘和显示屏就犹如一张软纸，可以随意弯曲，能让用户获得飘然的使用感觉。

　　七龙珠里那超级神奇的万能胶囊，一直让很多人都念念不忘。小小空间里能蕴藏那么多东西，着实让人惊讶。虽然万能胶囊尚不能实现，但是设计师Apostol Tnokovski却认为，电脑也可以变成一个小球，在需要的时候将它打开启动！他的概念设计作品E-Ball PC，就展现了这么一个球形电脑。

　　如今能源危机已经越发严重，这款太阳能笔记本不仅能帮助我们节约能源，当有太阳时还可以让我们彻底摆脱电源线的束缚。

　　这款ThinkPad纪念产品售价居然高达5万元！

　　这款产品的零部件和机构都比普通的笔电复杂好几倍，重量和坏掉的机率也是大幅增加，目前其实用性也仅仅限于作为概念机的范围。

　　该笔记本具备体重测量仪的功能，使用者只需站在笔记本面盖上就能获得自己的体重数据，而用户也可以根据体重数据来判断自己是否需要加强锻炼或者增加营养。

　　这款笔记本最大的技术亮点就是它会根据环境变色，它自身携带有三个一体的微型摄像头，能快速的根据笔记本所处的周围的环境颜色布景进行分析，然后选择一种和周围环境相匹配的颜色作为笔记本的皮肤外观，这样一来用户就能在不同地方体验到不同颜色的视觉感了。

　　这个概念创意主要是为了用户在使用笔记本的时候，能享受到不同气味的空气，另外，笔记本键盘折口位置还有一个可随意调节电脑外观颜色的色灯。经过一番调味和调色，使用户能有更好的心情和更佳状态投入到工作或使用中。

　　现在已经有设计师开始将电脑与手表进行结合设计，让电脑变成我们可以随身携带的轻巧装备。沿着这种手表式电脑的思路，设计师Hiromi Kiriki为索尼设计的下一代腕戴式电脑。

　　这款VAIO概念笔记本电脑采用了触摸屏的设计，无论是键盘还是鼠标都是是通过触摸进行操作。而且它的屏幕设计也非常个性，打开机器时跟普通屏幕一样可以显示图像，而当机器被关闭时，屏幕则变成了像玻璃一样的全透明状。如此精致的笔记本拿在手里，生怕会一不小心就碰碎了。

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苹果掀起太阳能应用革命阅读原文

苹果掀起太阳能应用革命阅读原文

　　苹果很早就启动了太阳能充电配件的研发，如果该配件推向市场，那么将掀起一场太阳能的革命。

苹果的太阳能专利

　　苹果最近一次有关太阳能的专利申请是在上个月完成的，公司申请了太阳能充电装置的电压转换器和控制器专利。该专利致力于算法和设备，可以对移动设备使用太阳能进行高效充电的方式进行监视和控制。据悉，苹果已经握有两项太阳能专利许可，另外五项太阳能专利已经提交申请。

苹果为何看中太阳能

　　苹果始终致力于延长设备使用时间，从这些专利来看，苹果主要希望推出太阳能配件，以在没有电网的地区也可以随时随地充电，延长设备使用时间和电池寿命。

　　早在2009年，苹果发布的17英寸MacBookPro就配备了内置电池，虽然当时饱受批评，但是电池的表现却有了大幅提升。然而，现有电池在其容量和成本方面的潜力有限，而且对于移动设备来说，充电器已经成了限制其“移动”的罪魁祸首。

　　此外，太阳能充电器还可以帮助苹果推广市场，苹果在欠发达地区的市场占有率较低，这些地区的电网可靠性差，使用太阳能充电可以解决这个问题。

太阳能配件

　　目前，市面上已经有了一些太阳能充电配件，但它们只是套用了太阳能这个概念而已。太阳能配件还存在两个问题：小块太阳能电池板能产生的电量很少、太阳能电池价格较高。

　　但由于更多的配件制造商将眼光放到了发展中国家，因此太阳能设备的效率正在不断提高。前不久，三星发布了一款太阳能供电的笔记本电脑，一次充电可以累计使用15个小时。

　　另一方面，从最近几年的趋势来看，太阳能板和太阳能电池的价格明显在逐渐走低，目前已经处于历史低位。

苹果对太阳能产业的作用

　　如果苹果发布包含太阳能功能的配件，则会进一步打压太阳能零件的价格。此外，苹果是使用新技术的先驱，他们愿意把技术做得更加稳健易用，如果苹果推出类似配件，业内其他公司也会纷纷效仿。

　　作为苹果的主要供应商，富士康正在关注太阳能产品，有传言说他们正在投资进行太阳能零件的生产。在今年第四季度，预计苹果将售出三千万台iPhone，如此大的市场让太阳能行业看到了无限商机，这也会对太阳能市场产生巨大影响，并让消费者更加体会到太阳能的美好。

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江苏：太阳能杀虫灯在金湖投用阅读原文

江苏：太阳能杀虫灯在金湖投用阅读原文

　　一种专门诱杀农作物害虫的新型“太阳能杀虫灯”6日在江苏金湖县农田大面积投入使用。这种频振式太阳能杀虫灯能将太阳光转化为电能进行存储，晚上持续放射紫外光，引诱害虫自投电网，遭电击害虫的性激素诱来更多害虫，从而达到很好的除虫效果。

　　该杀虫灯每盏可覆盖70-80亩农田，节能环保，使用后农作物基本不再需喷撒农药、杀虫剂，有效消除农药残留。

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LED光源照明技术及其在灯光环境中的应用阅读原文

LED光源照明技术及其在灯光环境中的应用阅读原文

　　LED光源在照明领域的应用，是半导体发光材料技术高速发展及“绿色照明”概念逐步深入人心的产物。“绿色照明”是国外照明领域在上世纪80年代末提出的新概念，我国“绿色照明工程”的实施始于1996年。实现这一计划的重要步骤就是要发展和推广高效、节能照明器具，节约照明用电，减少环境及光污染，建立一个优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境的照明系统。

    一、LED照明概念

    LED（LightEmittingDiode），又称发光二极管，它们利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。
   
    （一）LED的发展历史

    应用半导体P·N结发光源原理制成LED问世于20世纪60年代初，1964年首先出现红色发光二极管，之后出现黄色LED。直到1994年蓝色、绿色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司（日亚）成功开发出白色LED。

    LED以其固有的特点，如省电、寿命长、耐震动，响应速度快、冷光源等特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，在我们的日常生活中处处可见，家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制，无法作为通用光源推广应用。

    近几年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，LED制造工艺的不断进步和新材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发和应用，各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展，其发光效率提高了近1000倍，色度方面已实现了可见光波段的所有颜色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出现，使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出，高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后，最伟大的发明之一。

    （二）LED发光原理

    发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。其发光体——晶片的面积为10.12mil（1mil=0.0254平方毫米），目前国际上出现大晶片LED，晶片面积达40mil。

    其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。

    LED照明光源的主流将是高亮度的白光LED。目前，已商品化的白光LED多是二波长，即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光LED，即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光，它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及LED背光源等市场。

    （三）LED光源的基本特征

    1、发光效率高

    LED经过几十年的技术改良，其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明／瓦，荧光灯50～70流明／瓦，钠灯90～140流明／瓦，大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达50～200流明／瓦，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。目前，世界各国均加紧提高LED光效方面的研究，在不远的将来其发光效率将有更大的提高。

    2、耗电量少

    LED单管功率0.03～0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5～3.5伏，电流15～18毫安，反应速度快，可在高频操作。同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一、日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于60亿升原油。就桥梁护栏灯例，同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦，而且可以七彩变化。

    3、使用寿命长

    采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达5～10年，可以大大降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。

    4、安全可靠性强

    发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全抵摸：能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光；不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度，调整发光方式，实现光与艺术结合。

    5、有利于环保

    LED为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染。光源体积小，可以随意组合，易开发成轻便薄短小型照明产品，也便于安装和维护。

    当然，节能是我们考虑使用LED光源的最主要原因，也许LED光源要比传统光源昂贵，但是用一年时间的节能收回光源的投资，从而获得4～9年中每年几倍的节能净收益期。

    二、LED照明光源技术的应用前景及趋势

    长期以来，由于LED光效低的原因，其应用主要集中在各种显示领域。随着超高亮度LED（特别是白光LED）的出现，在照明领域的应用成为可能。据国际权威机构预测，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。
　　
    （一）前景及发展趋势

    目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标业界已研究开发出许多种节能照明器具，并达到了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。美国、日本等国家和台湾地区对LED照明效益进行了预测，美国55%白炽灯及55%的日光灯被LED取代，每年节省350亿美元电费，每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量。日本100%白炽灯换成LED，可减少1～2座核电厂发电量，每年节省10亿公升以上的原油消耗。台湾地区25%白炽灯及100%的日光灯被白光LED取代，每年节省110亿度电。日本早在1998年就编制“21世纪计划”，针对新世纪照明用LED光源进行实用性研究。近年来，日本日亚化工、丰田合成、SONY、佳友电工等都已有LED照明产品问世。世界著名的照明公司如飞利浦、欧司朗、GE等也投入大量的人力物力进行LED照明产品的研究开发和生产。美国GE公司和EMCORE公司合作成立新公司，专门开发白光LED，以取代白炽灯、紧凑型荧光灯、卤钨灯和汽车灯。德国欧司朗公司与西门子公司合作开发LED照明系统。台湾目前的LED产量仅次于日本列在美国之前，从1998年开始投入6亿台币进行相关开发工作。

    LED发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术。随着LED技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。
　　
    （二）照明应用中存在的主要技术问题

    近年来，LED的发光效率正在逐步提高，商品化的器件已达到白炽灯的水平，景观灯采用的白色LED发光效率接近荧光灯的水平，并在稳步增长中。但是，在照明普及应用方面仍存在一些技术性问题：

    一是光通量有待进一步提高。采用LED作为照明光源，必须可以发出更多的光，必须具有更高的能量效率。

    二是LED发出的光与自然光仍有一定的差距。白炽灯具有非常强的黄色光的成分，给人一种温暖的感觉。而白光LED发出的白光带有蓝色光的成分，在这种光的照明下，人们的视觉不很自然。

    三是价格较高。这是影响LED照明普及的主要原因。但是，近年来出于晶片技术的改良，制造成本正在急剧下降，近三年来LED的价格下降了近50%，其正朝着高效率、低成本的方向发展，这为LED在照明领域的应用提供了有利条件。此外，较好的性价比也可以弥补成本价格方面的不足。
    三、LED照明技术在灯光环境中的应用

    由于LED光源具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强，有利于环保等特性，近几年来在城市灯光环境中得到了广泛的应用。目前已应用于数码幻彩、护栏照明、广场照明、庭院照明、投光照明、水下照明系列。许多城市利用LED光源照明技术应用于城市灯光环境建设中，产生了良好的效果，积累了丰富的的经验。如广州电力大厦、广州鹤洞大桥、广州工商行大厦、珠海迎宾南路灯光工程、东莞中心城区灯光工程、郑州河南医科大立交桥、上海延安路灯光工程、湖南常德市丹阳天桥、南通市通讯塔灯光工程等。

    随着全国城市化的进一步发展，灯光环境（包括路灯、景观灯、艺术灯等）建设领域将不断扩大，LED光源的应用也将不断发展。LED作为第四代新光源，在城市景观灯建设领域中已得到了有效的应用，但要在路灯建设和维护中取代大功率的高压钠灯、高压汞灯、金卤灯等光源，还需进一步的研究和探讨，认真解决LED光源在照明应用中存在的技术问题，还需LED光源生产厂家结合路灯行业的实际情况，生产符合路灯建设和维修所需的新产品，使第四代新光源在城市照明建设中发挥更大的作用。

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科学家有望利用固氮细菌将空气变汽油阅读原文

科学家有望利用固氮细菌将空气变汽油阅读原文

　　据国外媒体报道，美国科学家表示，一种存在于大豆根部的固氮细菌所产生的酶可能有望成为实现以空气为动力的新型汽车梦想的关键。这种酶名为钒固氮酶(Vanadium nitrogenase)，还可以将常见工业副产品一氧化碳(CO)转化为丙烷。

　　固氮菌将一氧化碳变燃料

　　丙烷是一种点燃后形成蓝色火焰的气体，全美火炉排放的气体都含有丙烷。钒固氮酶通常可以从氮气中生成氨。科学家警告说，这项研究尚处于早期阶段，不过他们同时表示，该研究最终可能会带来全新、环保的燃料生产方式，最终从稀薄的空气提取汽油。参与实施这项研究的美国加州大学欧文分校科学家马库斯·里贝(Markus Ribbe)说：“这种微生物是一种非常常见的土壤细菌，我们对其已有深入了解，并且实施了长期的研究。”

　　研究结果刊登在最新一期的《科学》杂志上。里贝补充说：“虽然我们仍在研究钒固氮酶，但我们知道这种酶具有不同寻常的特性。”科学家研究的那种微生物名叫棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)，是一种对环境很重要的细菌，它通常存在于像大豆等固氮植物根部周围的土壤中。

　　农场主之所以对含有棕色固氮菌的植物情有独钟，是因为这种细菌可充分利用多种酶，将大气中毫无用途的氮气变成重要的氨和其他化合物。接下来，其他植物吸收这些化合物，利用它们生长。里贝在研究中与合作者将一种氮——钒固氮酶——隔离出来，用以将氮变成氨。接着，他们从钒固氮酶中分离出氮和氧，并用一氧化碳填补剩余空间。

　　没有了氮和氧，钒固氮酶开始将一氧化碳变成两到三个原子长的短碳链。一个三碳链通常被称为丙烷，这是一种点燃后形成蓝色火焰的气体，全美的火炉都在使用。加利福尼亚理工学院的科学家乔纳斯·彼得斯说，从科学上讲，钒固氮酶的新功能是一项“意义深远的发现”。

　　空气变汽油还需时日

　　里贝说：“很显然，如果我们可以制造出更长的碳碳链，这项发现最终会令我们开发出合成液态燃料。”新酶只能形成两到三个碳链，而不是构成液态汽油的更长链。不过，里贝认为他可以对钒固氮酶做出改动，令其可以生成汽油。如果这项技术得到进一步完善，最终或能令汽车以自身排放的尾气当作部分燃料。而经过更长时间的研究，汽车甚至还能从空气中“吸收”二氧化碳供其运行的燃料，而目前已经拥有将二氧化碳变为一氧化碳的技术。

　　里贝和彼得斯均表示，在近期内还不能做到这一步。里贝说：“提取钒固氮酶的难度非常大。”由于其在农业方面的重要性，科学家很早以前就对这种酶有了了解。他们甚至在20多年前就隔离出钒固氮酶的基因，为遗传工程师和合成生物学家深入了解这种酶创造了条件。不过，大量提取、生长和储存钒固氮酶的技术直到近几年才开发出来，也令这项最新研究成为可能。在开发出以空气和细菌为燃料的汽车以前，科学家还必须实施进一步研究。

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无线鼠标用土豆发电阅读原文

无线鼠标用土豆发电阅读原文

　　当地球污染日益严重，能源价格涨价连连之际，多家电脑外设厂商高调宣布：旗下无线外设产品放弃采用价格高昂的成品镍镉电池，改为采用一年四季都可方便购买到的新鲜土豆进行供电。

　　没错，就是用土豆给你的鼠标键盘发电。届时，以家乐福、7-Eleven为首的多形态超市将24小时全天供应。最奇妙的是，您所购买的土豆无需浪费，还能够作为晚饭享用（实际不能吃，切记切记）……什么？到现在为止您还不相信土豆能够给鼠标发电吗？那么让我们来看看强人是怎么做的。

　其实土豆发电已经很多人试验过，甚至国外一些小学都拿这个做实验。原理很简单，两个电极一边是铜，一边是铝（锌，铁都行）。利用土豆提供化学反应需要的酸液，使得电子从铜到锌的运动能够持续进行。

　　每个土豆能产生大约0.5伏特的电压，电流0.2毫安左右。别看能量小，适当的并联串联一组合，也能干出点事情来，例如用土豆电池来驱动无线鼠标的工作。

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伸缩性太阳能电池为人造皮肤供电阅读原文

伸缩性太阳能电池为人造皮肤供电阅读原文

　　斯坦福大学的研究人员鲍哲楠（Zhenan Bao）正在研究制造一种“超级人造皮肤”,这种皮肤可以感知压力及各种各样的分子，并且这种人造皮肤是利用伸缩性的太阳能电池供电运作的。

　　截止至目前为止，鲍哲楠研究制造的这种人造皮肤上的传感器可以感知苍蝇的降落，现在她正在增加这种皮肤分辨化学物质和感受各种生物分子的能力。为了给人造皮肤供电，她采用了聚合太阳能电池，这种电池具有灵活性，且在原始长度的基础上可以拉伸30%,并且还能再恢复原状，不会造成任何损伤及电力损失。

　　这种人造皮肤是以一种灵活的有机晶体管为基础的，这个灵活的有机晶体管是由灵活的聚合物和碳材料组成。为了能够感知触觉，晶体管含有一层薄的、高弹性的小倒金字塔组织结构的橡胶层，被压缩的时候，这个橡胶层的厚度就改变了，从而流经晶体管的电流也就改变了。这层传感器（指橡胶层）每平方厘米的组织上包含数以万计的，甚至达到2500万的金字塔组织，含有这么多金字塔组织是为了能够具备高感知性。

　　在晶体管的表层包裹一层分子，这些分子能够与目标分子粘合在一起，从而使晶体管能够感知化学或者生物分子。鲍哲楠的团队通过检测一种特定的DNA,已经成功演示了这一理念。研究人员现在正在努力把这一科技延伸到蛋白质检测，这对医疗诊断很有帮助。

　　太阳能电池轻巧、灵活的提供动力把感知数据传递到大脑或者是计算机。研究人员制作这种延伸性的太阳能电池的步骤如下：拉伸聚二甲基硅氧烷薄膜并把薄膜压紧到一个玻璃基板上，然后往薄膜上旋转式的包一层聚乙撑二氧噻吩（PEDOT:PSS），接着再加一层P3HT:PCBM,再滴几滴镓铟混合物，最后把这它从玻璃板上移下来。薄膜会自动收缩，产生一些扣，但铟混合物符合薄膜上的微观扣。

　　研究人员发表的文章显示：他们制造的这种太阳能电池在延伸和不延伸状态下的光电性能很接近，而且这些研究人员还证明这种电池可以沿着两条轴线拉伸。

　　鲍哲楠认为这种超级人造皮肤不仅仅是一种超级仿真人造皮肤，这种仿造皮肤还可以使机器人或者其他的仪器能够执行那些在真正的人类皮肤上无法执行的功能。她说：“你可以想象一下，机器人的手可以用来触摸特定的液体来检测那些与疾病有关的特定的标记或是特定的蛋白质，然后机器人会有效的报告：‘这个人有这种疾病',或者机器人可能会触摸人体留下的汗液，说：’哦，这个人喝醉了。‘”

　　鲍哲楠实验室的博士后研究员、论文的主要作者达伦表示：可延伸的太阳能电池在衣服制作方面的作用也很大。他说：“我们身体有些部分，例如肘部，活动的时候会拉伸皮肤和衣服。一种只有灵活性而没有拉伸性的仪器或衣服，在与我们身体的某些具有拉伸性的部位或是机器的某些拉伸部件相结合活动的时候，很有可能破裂”.把太阳能电池应用于一些弯曲的表面就显示出它拉伸性能的有用性了，例如在汽车，镜头和建筑元素的表面使用。

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新型有机聚合物为基础的单结太阳能电池阅读原文

新型有机聚合物为基础的单结太阳能电池阅读原文

　　有机太阳能电池是一个新兴的技术，具有低成本加工的潜力（高速和低温），是目前用低成本薄膜来替代硅光伏技术的主要措施。据目前的数据来看，倒置结构的开发延长了有机太阳能电池的寿命。通过结合使用不同类型的聚合物活性层，IMEC准备将有机光伏技术引入市场。

　　有机聚合物为基础的单结太阳能电池的效率为6.9%。IMEC独特的倒置结构和Plextronics公司的聚合物完美结合，使新电池达到较高的效率水平。将此聚合物应用到组件上，也可以达到每25平方厘米5%的水平。

　　IMEC研发的倒散装异质结构，至少提高了有机太阳能电池0.5%的效率。在活性层中，一个新的缓冲层可以优化光管理设备。IMEC研发的新型倒置结构和Plextronics公司的低带隙p型高分子聚合物结合，可以将转换效率稳定在6.9%。据报道称，这是在所有的倒置结构和高分子聚合物中，最高的转化效率。

　　IMEC研发团队负责人Tom Aernouts表示，“我们很高兴能有机会和Plextronics公司合作，将IMEC在光电领域的专业性和Plextronics的创新性聚合物材料结合在一起，才有这些出色的成绩。随着材料的不断优化升级，我们还可以引入多层材料来获取不同光谱的光照。照我们预计，有机太阳能电池的寿命可达10年以上，在两到三年内转换率可以达到10%。”

　　Plextronics公司总裁兼首席执行官Andy Hannah也补充道，“与IMEC和Solvay这样的行业领导者合作，使我们有机会探索新的方法来加强对OPV技术的研发。”

　　Solvay公司产品创新中心主任Patrick Francoisse也表示，“我们很高兴与IMEC合作开发新的OPV技术，我们相信，有机太阳能电池将在未来发挥更大的作用。这次与IMEC的合作，加强了我们给这个新兴市场提供新产品的信心。”（译：Star）

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