2022年8月10日，美國(guó)能源部DOE發(fā)布當(dāng)前商用UV LED的狀態(tài)的檢查報(bào)告。在目前全球COVID-19大流行使人們?cè)絹?lái)越關(guān)注用于空氣和表面消毒的殺菌紫外線(GUV)輻射。這一技術(shù)領(lǐng)域代表了一個(gè)越來(lái)越多的機(jī)會(huì)來(lái)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，同時(shí)通過(guò)高通風(fēng)方法節(jié)省能源。然而，目前可用的發(fā)光二極管(LED) GUV源和固定裝置相對(duì)于可見(jiàn)LED或其他UV源（如汞燈）的效率較低。在建筑物中對(duì)流行病防范措施的需求和良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量的推動(dòng)下，許多新興的GUV研發(fā)活動(dòng)通過(guò)提高源效率、改進(jìn)夾具設(shè)計(jì)和增強(qiáng)可靠性來(lái)提高其應(yīng)用效率。

為此，美國(guó)能源部先后發(fā)布了兩份報(bào)告，旨在了解商用紫外線(UV) LED產(chǎn)品的現(xiàn)狀和可行性。

? UV LED的初始基準(zhǔn)和與白光LED的比較側(cè)重于在輻射和電流電壓測(cè)試中商用UV LED組件的構(gòu)造和初始性能。與LSRC聯(lián)合創(chuàng)建了一個(gè)包含13種不同UV LED的測(cè)試矩陣。測(cè)試涉及每種市售產(chǎn)品的至少22個(gè)樣品（截至2021年6月）。此外，還對(duì)兩種常見(jiàn)的商用白光LED進(jìn)行了測(cè)試，以提供與藍(lán)光泵浦白光LED相比的基準(zhǔn)。

原文鏈接：

https://www.energy.gov/sites/default/files/2022-01/ssl-rti-uv-leds-nov2021.pdf

? UV LED產(chǎn)品的使用壽命研究側(cè)重于同一組商用UV LED的長(zhǎng)期性能和可靠性。了解UV LED的故障模式和故障率對(duì)于了解GUV產(chǎn)品隨時(shí)間推移的有效性以及提高LED、燈和燈具級(jí)別的UV產(chǎn)品可靠性非常重要。這些信息對(duì)于開(kāi)發(fā)效率更高、碳足跡更低、環(huán)境影響比它們所取代的照明技術(shù)顯著減少的產(chǎn)品至關(guān)重要。該研究采用了三個(gè)壓力測(cè)試來(lái)檢查每種產(chǎn)品的可靠性。壓力測(cè)試的結(jié)果以及廣泛的文獻(xiàn)回顧確定了這些UV LED的特定故障機(jī)制。

原文鏈接：

https://www.energy.gov/sites/default/files/2022-07/ssl-rti_uv-leds-lifetime_apr2022.pdf

紫外線殺菌(GUV)輻射，也稱為紫外線殺菌輻射(UVGI)，是一種空氣和表面消毒方法，可以有效減少病毒在建筑物中的傳播，而無(wú)需能源密集型的高通風(fēng)解決方案。新興的GUV技術(shù)代表了通過(guò)夾具設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)踐實(shí)現(xiàn)額外節(jié)能的機(jī)會(huì)，同時(shí)保持殺菌效果。目前，LED GUV光源和燈具的效率和壽命相對(duì)較低，但仍有空間通過(guò)提高光源效率、改進(jìn)燈具設(shè)計(jì)和增強(qiáng)可靠性來(lái)改進(jìn)。與適當(dāng)?shù)耐L(fēng)和過(guò)濾相結(jié)合，GUV是一種很有前途的技術(shù)，可為建筑物的居住者提供最佳的IAQ。卓越的室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)是健康建筑的基本特征。迄今為止，美國(guó)能源部支持的活動(dòng)包括研究UV LED的可靠性、GUV相對(duì)于其他建筑緩解策略的有效性和能源使用，以及確保市售GUV產(chǎn)品按要求執(zhí)行的產(chǎn)品測(cè)試計(jì)劃。

商業(yè)化可行LED產(chǎn)品評(píng)估及報(bào)告(Commercially Available LED Product Evaluation and Reporting, CALiPER)

太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室( PNNL )是美國(guó)能源部國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之一，由能源部(DOE)科學(xué)辦公室管理。PNNL還在為市售的GUV燈和固定裝置開(kāi)發(fā)GUV產(chǎn)品測(cè)試計(jì)劃。測(cè)試將提供客觀的產(chǎn)品性能信息，評(píng)估性能聲明，告知測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)，并確定需要的改進(jìn)。DOE預(yù)計(jì)在2022年發(fā)布第一輪測(cè)試結(jié)果，并附上一份補(bǔ)充報(bào)告，該報(bào)告描述了GUV產(chǎn)品測(cè)試的測(cè)試方法、指標(biāo)和測(cè)試基礎(chǔ)設(shè)施能力的當(dāng)前狀態(tài)。

常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)：

? UV ultraviolet radiation

? UV-A a band of UV radiation with wavelengths between 315 nm and 380 nm

? UV-B a band of UV radiation with wavelengths between 280 nm and 315 nm

? UV-C a band of UV radiation with wavelengths between 100 nm and 280 nm

? Vth threshold voltage

? UV-x identification code for UV products used in this report; x is a number between 1 and 14

? Eg band gap energy

? If forward current

? AlGaN aluminum gallium nitride

? InGaN indium gallium nitride

圖1：檢查的每種產(chǎn)品的平均Vth值。誤差線代表測(cè)量值每個(gè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并針對(duì)至少20個(gè)樣品進(jìn)行計(jì)算。水平實(shí)線是在280 nm（藍(lán)色）、310 nm（紅色）、365 nm（綠色）和450 nm（黑色）處的近似Eg。

圖 2：檢測(cè)的UV-B（紅色方塊）、中功率 UV-C（藍(lán)色圓圈）和高功率 UV-C（藍(lán)色三角形）產(chǎn)品在If值為5 mA 時(shí)的輻射效率與Vth的關(guān)系。

原文鏈接：

https://www.energy.gov/eere/ssl/articles/doe-reports-examine-state-current-commercial-uv-leds

當(dāng)前UV紫外線商用LED研究工作是在推動(dòng)整個(gè)UV紫外殺菌行業(yè)這個(gè)新興的知識(shí)領(lǐng)域前發(fā)展。正如早期白光LED技術(shù)的研究和發(fā)展進(jìn)程一樣，隨著全球越來(lái)越多的標(biāo)準(zhǔn)化組織、LED制造商、研發(fā)工程師、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和終端用戶等利益相關(guān)者們能夠通過(guò)了解這些信息從而幫助大家隨著UV LED技術(shù)的不斷發(fā)展積極進(jìn)行應(yīng)對(duì)和提前部署！