半导体照明是一种采用发光二极管（LED）作为光源的照明装置，广泛应用于装饰灯、城市景观照明、交通信号灯、大屏幕显示、仪器仪表指示灯、汽车用灯、手机及PDA背光源、电脑及普通照明等领域。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它是半导体制成的光电器件，可将电能转换为光能。半导体照明相同亮度的能耗仅为普通白炽灯的十分之一，而寿命却为其100倍，被誉为“21世纪新固体光源时代的革命性技术”。
半导体照明产品的构成及其发光原理
与白炽灯和节能灯不同的是，半导体照明采用电场发光。它的基本结构是将一块电致发光的半导体材料置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。LED因使用材料的不同，其二极管内电子、空穴所占能级也有所不同，能级差的不同使载流子复合时产生的光子的能量不同，从而形成不同波长的光。
由于半导体照明能把电能直接转换为光能，因此从理论上可以产生较高的光效。近几年来， LED的光效提高很快。在1998年，白光LED的光效只有5 lm/W，但在2000年时，白光LED的光效已达25 lm/W，这一指标与卤钨灯相近。2008年7月22日，位于加州的欧司朗公司在开发高亮度、高效率LED上取得了新的突破，在350 mA的标准条件下，亮度的峰值达到155 lm，效率达到136 lm/W。2009年，世界LED巨头Cree、Nichia新近宣布LED的发光效率实验值分别是161 lm/W@350 mA、145 lm/W@350 mA，这些结果都已经大大超过了现有照明灯具的光效。当然，上述这些都是在实验室取得的，在实际应用中，由于受散热性等多方面的影响，LED的光效仅只有几十lm/W。不过以当前LED技术的发展速度，相信LED光效的瓶颈会得到突破，从而真正实现LED照明的广泛应用。
半导体照明产品的分类
LED常见分类主要有以下五种方式：
(1) 按发光管发光颜色：可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管不适合做指示灯用。目前，为了提高LED的发光效率，推动LED在通用照明领域的应用，用红、绿、蓝三基色或其他途径合成白光LED成为该领域的研究热点。
(2) 按发光管出光面特征：可分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为Φ2 mm、Φ4.4 mm、Φ5 mm、Φ8 mm、Φ10 mm及Φ20 mm等。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。
(3) 按照发光强度角分布图，可分为以下三类：
高指向性：一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。
标准型：通常作指示灯用，其半值角为20°～45°。
散射型：这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。
(4) 按发光二极管的结构：可分为全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。
(5) 按发光强度和工作电流：按发光强度可分为普通亮度的LED（发光强度小于10 mcd）、高亮度的LED（发光强度介于10～100 mcd之间）和超高亮度的LED（发光强度大于100 mcd）；按照工作电流，可分为一般LED和低电流LED，其中一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2 mA以下（亮度与普通发光管相同）。
半导体照明产品的特点
在当前全球能源短缺的形势下，节约能源是我们正面临的重要问题。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，它的节能、环保、寿命长等特点，正是其不断受到世界各国推崇的重要原因：
(1) 寿命长：光通量衰减到70%的标准寿命是10万小时，一个LED灯在理想情况下可以使用50年。
(2) 色彩丰富：LED已经实现了多个波长的单基色，有红、琥珀黄、黄、绿、蓝等，基本满足了应用领域对LED色彩的要求，随着更多新材料的开发，还会实现更多的基色及至全彩色。
(3) 稳定可靠：没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件，非正常报废率很小。在LED的寿命期内，LED一般都能稳定地工作，维护工作量较小。
(4) 电气安全性高：LED一般工作在低电压（6-24 V）、小电流（10-20 mA）环境下，属弱电级工作器件，有较好的电气安全性能。
(5) 节能环保效率高：光谱几乎全部集中于可见光频率，效率可以达到50%以上，而光效相近的白炽灯可见光效率仅为10%-20%。而且LED灯不存在有害金属汞污染等问题，符合社会发展趋势。
(6) 应用灵活性好：LED可进行低压供电，也可用110 V/220 V电源供电，加上单粒LED的体积小（芯片更小，只用3-5 mm2），可以平面封装，易开发成轻薄短小的产品，做成点、线、面各种形式的具体应用产品。
(7) 受控制能力强：现有的技术已经可以实现LED的亮度、灰度、动态显示、分布控制等，是其它发光装置无可比拟的。
(8) 抗震性能优越：LED的坚固、耐震、耐冲击性能都超过了目前所有其它类型的电光源产品。
(9) 响应速度快：LED的响应速度在毫秒级，可以有效地应用于显示屏、汽车刹车灯、相机闪光灯等领域。
(10) 显色性能良好：白色LED目前的显色指数Ra达到了70以上，色温范围从3600 K到11000 K不等（随荧光粉不同而变），而且已经获得了实验室提高的方案。
此外，LED还具有亮度高、无干扰、方向性好等特点。
（下面只是简单介绍一下，更多消息，请参考 光电新闻网）一、“十一五”发展回顾
我国光伏产业概况
1.太阳能电池产量不断提高，产品外销比重大
“十一五”期间，我国太阳能电池产量以超过100%的年均增长率快速发展。2007-2010年连续四年产量世界第一，2010年太阳能电池产量约为10GW，超过全球总产量的50%。我国太阳能电池产品90%以上出口，2010年出口额达到202亿美元。
2.多晶硅产业规模快速扩大，掌握生产关键技术
“十一五”期间，我国投产的多晶硅年产量从两三百吨发展至4.5万吨，光伏产业原材料自给率由几乎为零提高至50%左右，已形成数百亿元级的产值规模。国内多晶硅企业已掌握改良西门子法千吨级规模化生产关键技术，规模化生产的稳定性逐步提升，副产物综合利用水平稳步提高，部分企业能耗指标接近国际先进水平。
3.晶硅电池占据主导地位，产品质量稳步提高
“十一五”末期，我国晶硅电池占太阳能电池总产量的95%以上。太阳能电池产品质量逐年提升，尤其是在转换效率方面，骨干企业产品性能增长较快，单晶硅太阳能电池转换效率达到17-19%，多晶硅太阳能电池转换效率为15-17%，薄膜等新型电池转换效率约为8-10%。
4.生产设备不断取得突破，国产化水平不断提高
国产单晶炉、多晶硅铸锭炉、开方机等设备已接近或达到国际先进水平，占据国内较大市场份额。晶硅太阳能电池专用设备除全自动印刷机和切割设备等外基本实现了国产化并具备生产线“交钥匙”的能力。硅基薄膜电池生产设备初步形成小尺寸整线生产能力。2010年我国光伏专用制造设备销售收入超过40亿元，出口交货值达到1亿元。
5.国内光伏市场逐步启动，装机量快速增长
我国已相继出台了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行方法》和《关于实施金太阳示范工程的通知》等政策，并先后启动了两批总计290MW的光伏电站特许权招标项目。截止2010年，我国累计光伏装机量达到800MW，当年新增装机容量达到500MW，同比增长166%。
二、“十二五”面临形势
目前，各主要发达国家均从战略角度出发大力扶持光伏产业发展，如德国、西班牙等制定了上网电价法支持太阳能光伏发电，美国、日本等则持续通过“太阳能屋顶”计划等推动应用市场。国际各方资本也普遍看好光伏产业：一方面，光伏行业内众多大型企业纷纷宣布新的投资计划，不断扩大生产规模另一方面，其他领域如半导体企业、显示企业携多种市场资本正在或即将进军光伏行业。
从我国未来社会经济发展战略路径看，发展太阳能光伏产业是我国保障能源供应、建设低碳社会、推动经济结构调整、培育战略性新兴产业的重要方向。“十二五”期间，我国光伏产业将继续处于快速发展阶段，同时也面临着大好机遇和严峻挑战。
(一)我国光伏产业发展面临广阔发展空间
世界常规能源供应短缺危机日益严重，仅以石油为例，至2009年底全球已证实的储量可供开采时间仅为45.7年。同时，化石能源的大量开发利用已成为造成自然环境污染和人类生存环境恶化的主要原因之一。寻找新兴能源、发展社会经济已成为世界热点问题。在各种新能源中，太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、利用形式多样等优点，受到世界各国的高度重视。我国光伏产业在制造水平、产业体系、技术研发等方面具有良好的发展基础，国内外市场前景总体看好，只要抓住发展机遇，加快转型升级，后期必将迎来更加广阔的发展空间。
(二)光伏产业、政策及市场亟待加强互动
从全球来看，太阳能电池需求的近期成长动力主要来自于各国政府对光伏产业的政策扶持和价格补贴。同国外发达国家相比，我国政府支持光伏应用的政策体系尚不完善：已经出台的规划目标大大落后于产业的发展，需要及时调整与可再生能源法配套的电价政策尚未落实市场促进政策仍显不足，没有形成支持光伏发电持续发展的长效机制。目前我国生产的太阳能电池90%以上出口海外市场，产业发展受金融危机和海外市场变化影响很大，对外部市场的依存度过高，不利于持续健康发展。
(三)产业发展面临国际贸易保护的严峻挑战
近年来欧美等国已出现多起针对我国光伏产业的贸易纠纷，类似纠纷后续仍将出现。主要原因有：一是我国太阳能电池成本优势明显，国际市场份额不断扩大，对国外产品造成压力二是行业发展无序，个别跟风投资的中小企业，其产品质量及环保综合利用情况堪忧三是国内光伏市场尚未大规模启动，产品主要外销，容易引发倾销疑虑四是我国产品标准体系不完善，企业自律能力不足，存在产品质量水平参差不齐等问题。
(四)新工艺、新技术快速演进，国际竞争不断加剧
全球光伏产业技术发展日新月异：晶体硅电池转换效率年均增长一个百分点薄膜电池技术水平不断提高纳米材料电池等新兴技术发展迅速太阳能电池生产和测试设备不断升级。而国内光伏产业在很多方面仍存在较大差距，国际竞争压力不断升级：多晶硅关键技术仍落后于国际先进水平，晶硅电池生产用高档设备仍需进口，薄膜电池工艺及装备水平明显落后。
三、“十二五”主要任务
(一)推动工艺技术进步，实现转型升级
发展清洁、安全、低能耗、高纯度、规模化的多晶硅生产技术，提高生产过程中的副产物综合利用率，缩小与国际生产水平的差距。实现太阳能电池生产技术的创新发展，鼓励规模化生产，提高光伏产业的核心竞争力。推动行业节能减排。密切关注清洁、环保的新型光伏电池及材料技术进展，加强技术研发。
(二)提高国产设备和集成技术的研发及应用水平
以提高产品质量、光电转换效率，降低能耗为目标，支持多晶硅、硅锭硅片、晶硅电池片及组件、薄膜电池关键生产设备，以及发电应用设备的研发与产业化，加强国产设备的应用。推动设备企业与光伏产品企业加强技术合作与交流。
(三)提高太阳能电池的性能，不断降低产品成本
大力支持低成本、高转换效率和长寿命的晶硅太阳能电池研发及产业化，降低电池产品成本和最终发电成本，力争尽快实现平价上网。推动硅基薄膜、铜铟镓锡薄膜等电池的技术进步及产业化进程，提高薄膜电池的转率效率。
(四)促进光伏产品应用，扩大光伏发电市场
积极推动上网电价政策的制定和落实，并在农业、交通、建筑等行业加强光伏产品的研发和应用力度，支持建立一批分布式光伏电站、离网应用系统、BIPV系统、小型光伏系统，鼓励大型光伏并网电站的建设与应用，推动完善适应光伏发电特点的技术体系和管理体制。
(五)完善光伏产业配套服务体系建设
建立健全标准、专利、检测、认证等配套服务体系，加强光伏行业监管与服务，支持行业自律协作。积极参与国际标准制定，建立完善符合我国国情的光伏国家/行业标准体系，包括多晶硅材料、电池/组件的产品标准，光伏生产设备标准和光伏系统的验收标准等。加快建设国内认证、检测等公共服务平台。
四、“十二五”发展重点
(一)高纯多晶硅
支持低能耗、低成本的太阳能级多晶硅生产技术。在现有的基础上，通过进一步的研究、系统改进及完善，开发出稳定的电子级多晶硅生产技术，并建立千吨级电子级多晶硅生产线。突破高效节能的大型提纯、高效回收氢气净化、高效化学气相沉积、多晶硅副产物综合利用等装置及工艺技术，建设万吨级高纯多晶硅生产线，综合能耗小于140度/公斤。
(二)硅碇硅片
支持高效、低成本、低能耗硅碇生产技术，突破硅片薄片化技术，提高硅片质量。
(三)晶硅电池
大力发展高转换率(电池转换效率在21%以上)、长寿命晶硅电池技术的研发与产业化。重点发展低反射率的绒面制备技术、激光选择性发射极技术及后续的电极对准技术、等离子体钝化技术、低温电极技术、全背结技术的研究及应用。关注薄膜硅/晶体硅异质结等新型太阳能电池成套关键技术。
(四)薄膜电池
重点发展非晶与微晶相结合的叠层和多结薄膜电池。降低薄膜电池的光致衰减，鼓励企业研发5.5代以上大面积高效率硅薄膜电池，开发柔性硅基薄膜太阳电池卷对卷连续生产工艺等。及时跟进铜铟镓硒和有机薄膜电池的产业化进程，开发并掌握低成本非真空铜铟镓锡薄膜电池制备技术，磁控溅射电池制备技术，真空共蒸法电池制备技术，规模化制造关键工艺。
(五)高效聚光太阳能电池
重点发展高倍聚光化合物太阳能电池产业化生产技术，聚光倍数达到500倍以上，产业化生产的电池在非聚光条件下效率超过35%，聚光条件下效率超过40%，衬底剥离型高倍聚光电池转化效率在非聚光条件下效率超过25%。突破高倍聚光太阳电池衬底玻璃技术、高效率高倍聚光化合物太阳电池技术、高倍率聚光电池测试分析和稳定性控制技术等，及时发展菲涅尔和抛物镜等配套设备。
(六)BIPV组件
重点发展BIPV(Building Integrated Photovoltaic，光伏建筑一体化)组件生产技术，包括可直接与建筑相结合的建材、应用于厂房屋顶、农业大棚及幕墙上的双玻璃BIPV组件、中空玻璃组件等，解决BIPV组件的透光、隔热等问题，结合美学原理，设计出美观、实用、可直接作为建材和构件用的BIPV组件。扩大BAPV(Building Attached Photovoltaic，建筑附着光伏)组件应用范围。
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DK丶小柒
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