LED-verlichting, wat staat voor Light Emitting Diode, werkt op basis van het principe van elektroluminescentie. Het is een halfgeleiderapparaat dat elektriciteit direct omzet in licht door het gebruik van halfgeleidermaterialen.
Hier is een technische uitleg van hoe LED-verlichting werkt:
- Halfgeleidermateriaal: De kern van een LED is een halfgeleidermateriaal. Typische materialen die worden gebruikt zijn galliumnitride (GaN), galliumarsenide (GaAs) of indiumgalliumnitride (InGaN), afhankelijk van de kleur en het type LED.
- P-N-junctie: Een LED bestaat uit twee verschillende delen van halfgeleidermateriaal die samen een P-N-junctie vormen. De P-zijde (positieve kant) bevat overtollige gaten, terwijl de N-zijde (negatieve kant) overtollige vrije elektronen bevat.
- Elektrische stroom: Wanneer een elektrische stroom door de P-N-junctie wordt aangelegd, worden elektronen van de N-zijde naar de P-zijde gestuurd en worden gaten van de P-zijde naar de N-zijde gestuurd. Deze elektronen en gaten combineren in het overgangsgebied van de P-N-junctie en produceren fotonen, de elementaire deeltjes van licht.
- Energie van fotonen: De energie van de fotonen (licht) die worden uitgezonden, hangt af van het bandgap-energieniveau van het halfgeleidermateriaal. Dit bandgap-energieniveau varieert afhankelijk van het materiaal, wat resulteert in verschillende kleuren licht die door LED’s worden uitgezonden.
- Kleur van het licht: De kleur van het licht dat een LED produceert, wordt bepaald door het materiaal waaruit de LED is gemaakt. Bijvoorbeeld, LED’s gemaakt van galliumnitride (GaN) met een kleine hoeveelheid indium produceren blauw licht. Door de samenstelling van materialen te variëren, kunnen LED’s worden geproduceerd die licht van verschillende kleuren uitstralen, waaronder rood, groen, blauw en andere kleuren.
- Efficiëntie: LED’s zijn over het algemeen zeer efficiënt in het omzetten van elektrische energie in licht. Ze produceren relatief weinig warmte in vergelijking met traditionele gloeilampen en halogeenlampen, waardoor ze energiezuiniger zijn.
Kortom, LED-verlichting werkt door het gebruik van halfgeleidermaterialen en het principe van elektroluminescentie om elektriciteit rechtstreeks in licht om te zetten. Dit maakt ze een populaire keuze voor een breed scala aan verlichtingstoepassingen vanwege hun energie-efficiëntie, lange levensduur en veelzijdigheid in kleur en helderheid.
