鑒於照明系統消耗全球18%的電力，本項目集中探討“可持續照明技術”，並釐清了一個重要的概念：除非有關技術同時具備長壽命以及大部分物料可循環再用等特徵，否則“節能不一定環保”。本研究團隊基於此提出了一個新的“可持續”標準，其中包含以下三個條件：(1)節能，(2)長壽命，及(3)可循環再用。近年有關發光二極管的發展提供了一個平台去開發能達到這三個可持續條件的照明系統。
眾所周知，發光二極管器件的發光效率很高，器件壽命也很長（通常有6至8年）。可是，由於發光二極管傳統電子驅動器內的電解電容器的壽命較短，因此，電子驅動器的壽命亦比器件本身短得多，一般只能維持3年左右。另外，對於戶外應用而言，極大的溫差以及雷電等極端天氣狀況也會限制發光二極管產品的壽命。
本主題研究計劃項目由香港大學團隊（許樹源教授帶領）和香港理工大學團隊（謝智剛教授帶領）合作。經過首兩年的努力，我們取得了下列成果：
- 開發出一種新型的低熱阻發光二極管器件結構
對於發光二極管器件而言，熱和光是相互對立的。要光效越高，發光二極管器件的結溫就要越低；換句話說，良好的發光二極管器件結構必須能把器件釋放的熱有效散發出去。我們就此研究了一種擁有良好散熱性能的發光二極管新結構，有望開發更高光效的發光二極管器件。
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- 開發出能達到可持續標準三個條件的無源發光二極管驅動器
此技術已被一家以香港為總部的公司採用於製造無源發光二極管路燈；這些路燈的電源效率很高，超過92%，設計壽命超過10年，此外，80%以上的物料可以循環再用。預料將是全球首款驅動器壽命超過發光二極管本身壽命的路燈，非常適合戶外使用。
- 開發出無電解電容器的有源發光二極管驅動器
不使用任何電解電容器，突破發光二極管有源驅動器的壽命瓶頸限制，有助研發高效率和長壽命的新型輕巧發光二極管產品供室內應用。
- 新的色溫和調光控制技術
對於發光二極管系統而言，色溫和調光控制都很重要。以前，調光控制總會影響色溫。現在我們開發了可以分別調節色溫和調光控制的技術，可以在亮度不變的情況下調節色溫；也可以在色溫不變的情況下調節亮度。
- 推展發光二極管系統理論
在這個研究項目的理論層面上，我們成功得出了一個統一理論，綜合了發光二極管的熱、光、電，以及色溫的相互影響。此理論可用來設計應用在不同產品上的發光二極管系統，並可在製造產品之前估計系統的光度和色溫。
許樹源教授
香港大學
電機電子工程系
ronhui@eee.hku.hk
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