2022年8月10日，美國能源部DOE發(fā)布當(dāng)前商用UV LED的狀態(tài)的檢查報告。在目前全球COVID-19大流行使人們越來越關(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)域代表了一個越來越多的機會來改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，同時通過高通風(fēng)方法節(jié)省能源。然而，目前可用的發(fā)光二極管(LED) GUV源和固定裝置相對于可見LED或其他UV源（如汞燈）的效率較低。在建筑物中對流行病防范措施的需求和良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量的推動下，許多新興的GUV研發(fā)活動通過提高源效率、改進夾具設(shè)計和增強可靠性來提高其應(yīng)用效率。

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

 UV LED的初始基準和與白光LED的比較側(cè)重于在輻射和電流電壓測試中商用UV LED組件的構(gòu)造和初始性能。與LSRC聯(lián)合創(chuàng)建了一個包含13種不同 UV LED 的測試矩陣。測試涉及每種市售產(chǎn)品的至少22個樣品（截至2021年6月）。此外，還對兩種常見的商用白光LED進行了測試，以提供與藍光泵浦白光LED 相比的基準。

 UV LED產(chǎn)品的使用壽命研究側(cè)重于同一組商用UV LED的長期性能和可靠性。了解UV LED的故障模式和故障率對于了解GUV產(chǎn)品隨時間推移的有效性以及提高LED、燈和燈具級別的UV產(chǎn)品可靠性非常重要。這些信息對于開發(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。該研究采用了三個壓力測試來檢查每種產(chǎn)品的可靠性。壓力測試的結(jié)果以及廣泛的文獻回顧確定了這些UV LED的特定故障機制。

 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)代表了通過夾具設(shè)計和應(yīng)用實踐實現(xiàn)額外節(jié)能的機會，同時保持殺菌效果。目前，LED GUV光源和燈具的效率和壽命相對較低，但仍有空間通過提高光源效率、改進燈具設(shè)計和增強可靠性來改進。與適當(dāng)?shù)耐L(fēng)和過濾相結(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，美國能源部支持的活動包括研究UV LED的可靠性、GUV相對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)品測試計劃。

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

太平洋西北國家實驗室( PNNL )是美國能源部國家實驗室之一，由能源部(DOE)科學(xué)辦公室管理。PNNL還在為市售的GUV燈和固定裝置開發(fā)GUV產(chǎn)品測試計劃。測試將提供客觀的產(chǎn)品性能信息，評估性能聲明，告知測試方法和標(biāo)準，并確定需要的改進。DOE預(yù)計在2022年發(fā)布第一輪測試結(jié)果，并附上一份補充報告，該報告描述了GUV產(chǎn)品測試的測試方法、指標(biāo)和測試基礎(chǔ)設(shè)施能力的當(dāng)前狀態(tài)。

 常見術(shù)語：

 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。誤差線代表測量值每個產(chǎn)品的標(biāo)準偏差，并針對至少20個樣品進行計算。 水平實線是在280 nm（藍色）、310 nm（紅色）、365 nm（綠色）和450 nm（黑色）處的近似Eg。

圖 2：檢測的UV-B（紅色方塊）、中功率 UV-C（藍色圓圈）和高功率 UV-C（藍色三角形）產(chǎn)品在If值為5 mA 時的輻射效率與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研究工作是在推動整個UV紫外殺菌行業(yè)這個新興的知識領(lǐng)域前發(fā)展。正如早期白光LED技術(shù)的研究和發(fā)展進程一樣，隨著全球越來越多的標(biāo)準化組織、LED制造商、研發(fā)工程師、檢測機構(gòu)和終端用戶等利益相關(guān)者們能夠通過了解這些信息從而幫助大家隨著UV LED技術(shù)的不斷發(fā)展積極進行應(yīng)對和提前部署！

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