1　目前人們對半導體綠色照明的理解

　　近年來，由于LED技術的突飛猛進的發展和世界性能源的緊張，“半導體綠色照明”的概念被越來越多的人接受。2004年，國家半導體照明工程協調領導小組宣告成立，科技部會同信息產業部、建設部、教育部、中國輕工業聯合會、中科院等開始共同啟動半導體照明工程。

　　在國際上，通用電氣、飛利浦、歐司朗紛紛與半導體公司結合，建立半導體照明公司。美國《激光世界》曾撰文稱：到2025年白光LED將占照明燈具市場的25%以上份額。業內人士預計2005-2010年全球LED照明市場規模將逾10億美元。國外也有報道稱：5年后半導體燈替代20%的白熾燈。這個估計可能比較樂觀，但揭示了半導體燈未來的應用前景和增長潛力。據統計：若臺灣地區25%的白熾燈和全部日光燈被白光LED取代，每年可節省110億度電力，相當于一座核電站的供電能力。由于照明消耗占整個電力消耗的20%，全球每年使用這種光源所節省的電能達1000億美元，因此大力發展白光LED技術將是保護環境和節省能源的一個有效途徑。在未來二十年內使用固態照明有減低全球用于照明的用電量50%，及節省全球電力總消耗量10%[1]。

　　“半導體綠色照明”就是LED照明，這就是目前人們對“半導體綠色照明”的理解。

　　2 太陽電池和LED一樣，都是半導體器件

　　近年來，和LED技術同時得到突飛猛進發展的還有太陽電池技術，盡管太陽電池的種類有許多，但是在整個光伏發電領域由于晶體硅太陽電池相對優越的使用壽命、轉換效率等性能，起主導地位的是晶體硅太陽電池，目前人們所講的太陽電池，基本上就是硅晶體太陽電池。

　　硅晶體太陽能電池是另一種半導體器件，和LED一樣，它也是由PN結組成，它是一個面積比LED大幾千倍甚至上萬倍的PN結。它的壽命可以達到25年以上，原材料來源豐富，可靠性高，工作無噪聲。太陽能作電池作為取自太陽能的綠色能源，是一種半導體器件。它結構簡單，壽命長，是取之不盡，用之不竭的能源，是本世紀最有前途的能源。目前由于太陽能電池價格過高，或者由于太陽能電池效率低，單位面積的功率小，沒有合適的位置安放太陽能電池，這些問題那時可能得到解決。和LED技術一樣，太陽電池的發展目前也遇到了一些暫時的技術難題。回顧人類1954年制造出現代硅太陽能電池，1958年應用在宇宙飛船上，60年代初空間太陽能電池的設計已經成熟。以后十多年，太陽能電池主要應用在空間。70年代太陽能電池的轉換效率已經有了明顯提高，到70年代末，由于制造成本下降，地面應用太陽能電池數量已經超過空間應用數量。80年代至今，晶體硅太陽能電池的效率從18%增加到25%，這就是說，未來人類主要電力來源于太陽能電池是完全可能的。

　　3 真正的半導體綠色照明

　　據估計，10年以后的今天，我們用于照明電力的一半以上可能來于太陽能。在人類的發電技術中，太陽能光伏發電是真正沒有任何污染而可以給我們提供電能的技術。大家知道，太陽能電池是一個巨大的PN結，它把太陽能轉換為電能。LED是另一個可以將電能轉換為光線的PN結，它的轉換效率一天一天在提高，據說不久就可以達到節能燈的水平，而使用壽命可以達到10萬小時以上，這種從PN結——PN結的照明是真正意義上的綠色照明。[2]

　　太陽電池的普及和LED照明技術的進步使人們可以站在另一個高度來審視什么是未來人類真正的綠色照明。未來最前途的綠色照明系統應該是：太陽能電池——發光二極管，即PN結——PN結的半導體綠色照明系統。它具有目前世界上任何照明系統所不能比擬的優點：清潔，沒有任何污染，高效率和長壽命。它們的組合方式應該有獨立半導體綠色照明系統和并網半導體綠色照明系統兩種：[3]

　　3.1 獨立半導體綠色照明系統

　　它的特點是系統可以脫離電網獨立運行，典型的例子是目前流行的太陽能路燈，太陽能草坪燈，戶用太陽能照明系統，它的結構方框圖如圖1所示：

圖1 獨立半導體綠色照明系統