《光电子技术基础与技能》第6章 光电技术的新发展

《光电子技术基础与技能》

电子教案第6章光电技术的新发展

6.1光电技术的发展现状及趋势

本章小结《光电技术基础与技能》教学演示文稿

第6章光电技术的新发展

光电技术是21世纪的尖端科学技术，它对整个科学技术的发展起着巨大的推动作用。当前光电技术已经渗透到许多科学领域，如：激光技术、光电信息技术、红外与微光技术、光子技术、生物医学光学、光电对抗技术、光电探测技术、光存储技术。本章主要介绍光电技术的发展趋势和光电技术的一些最新发展。

6.1.1光电技术的发展现状6.1.2光电技术的发展趋势6.1光电技术的发展现状及趋势第6章光电技术的新发展6.1.1光电技术的发展现状

1．照明技术2．太阳能光伏技术3．显示技术4．光通信技术第6章光电技术的新发展1.照明技术（1）照明灯具的演变图6-1照明灯具的演变（c）LED灯（a）白炽灯（c）节能灯第6章光电技术的新发展1.照明技术（2）LED照明应用图6-2世博会中国馆

我国已开展“十城万盏”LED路灯计划；

LED厂商将先从最适合LED光源特性发挥的特种市场导入，例如辅助照明、专业照明、户外照明、建筑照明、商业照明等等，再逐步拓展到一般家用照明市场。第6章光电技术的新发展2.太阳能光伏技术

美国贝尔实验室早在1954年就已经开发出太阳能电池，但直到70年代爆发能源危机后，太阳能电池才逐渐被运用到民生上。

（a）可旋转太阳能电池板（b）屋顶太阳能电池图6-3太阳能电池第6章光电技术的新发展2.太阳能光伏技术（1）德国的太阳能光伏产业德国政府早在2000年4月即通过EEG法案（再生能源法），规定了对太阳能光伏发电上网电价进行补贴的方式，以支持太阳能光伏产业的发展。此后，德国政府在2004年、2009年对EEG法案进行修正，掀起了该国近几年来光伏产业轰轰烈烈的发展。图6-42003-2010年德国光伏发电装机容量柱状图第6章光电技术的新发展2.太阳能光伏技术

区域国家电价买回财政补助税收优惠低息贷款欧洲德国●●●●荷兰●●●葡萄牙●●●西班牙●●英国●●美洲美国●●●●加拿大●●亚洲中国●●●日本●韩国●●表6-2全球主要国家推行太阳能光伏的奖励政策第6章光电技术的新发展2.太阳能光伏技术（2）我国的太阳能光伏产业我国光伏产业发展最早是为了解决边远地区用电问题，主要采取的措施有项目补贴、用户补贴和工程补助等。早在1996-2000年期间，我国在西藏地区建立10多座光伏电站，为西藏无电县城解决照明等主要生活用电问题。进入21世纪以来，随着传统能源价格上涨，环保呼声越来越高，我国于2006年1月开始实施《可再生能源法》。2009年3月，财政部发布了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》，规定对50kW的建筑光伏系统，给予20元/W的一次性补贴，这是国内正式出台的“太阳能屋顶计划”。此外，国务院还通过了《国家可再生能源中长期发展规划》，规划出2010年到2020年可再生能源的发展目标。第6章光电技术的新发展知识拓展太阳是一个巨大的能量体，能量主要来源于氢聚变成氦的聚变反应，产能功率（每秒产生能量）约为3.8×1023kW。地球只接收到太阳总辐射的22亿分之一，但也有约1.7×1014kW。这部分辐射被大气吸收约占23%，被大气分子和尘埃反射回宇宙空间的太阳辐射约为30%，剩下约占47%能够到达地面，约为8.1×1013kW，这个数字相当于目前全世界发电量的几十万倍。太阳每年投射到地球的辐射能为6×1017千瓦时，相当于74万亿吨标准煤。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持600亿年，所以可以说它是“取之不尽，用之不竭”的能源。太阳能既是一次能源，又是可再生能源，既清洁又安全，在开发与利用过程中没有废渣、废料，不会给环境造成污染。它资源丰富，无论陆地或海洋、沙漠或草地都可就地取用，既可免费使用，又无需运输，具有常规能源不可比拟的优点。第6章光电技术的新发展3.显示技术（1）液晶显示液晶显示正从传统CCFL背光向着“更高亮度，更低功耗，更长寿命”的LED背光发展。在各大电视厂商的推动下，LED背光液晶电视正在快速普及。图6-5一款液晶电视图6-7仅用USB2.0供电的显示器第6章光电技术的新发展3.显示技术（2）LED显示LED显示屏按其颜色基色可分为单色、双色、全彩三种；按使用场合可分为室内和室外。其中室外LED显示屏特点是可在阳光下工作，具有防风、防雨功能。目前由于LED显示屏造价昂贵，主要应用于城市的繁华地带、公共场所等人流量大的区域。图6-6户外全彩LED显示屏第6章光电技术的新发展4.光通信技术（1）我国的光纤通信技术从1991年起，我国已不再建长途电缆通信系统，而大力发展光纤通信。1999年1月，我国第一条最高传输速率的8×2.5Gb/s密集波分复用（DWDM）系统建成，2008年，中国电信提出“光进铜退”战略，改变原有以铜缆接入为主的建设模式，将光纤尽可能向用户端延伸，城市地区新建小区光纤到楼，农村宜采用有线方式建设的地区光纤到行政村，在合适的时机再推广光纤到户的建设。图6-8光纤第6章光电技术的新发展6.1.2光电技术的发展趋势

1．光电技术的发展趋势第6章光电技术的新发展1．光电技术的发展趋势（1）照明技术主要朝着节能、环保的半导体照明方向发展。除了满足照明需求外，还将向建筑、城市夜景等景观方向发展。（2）太阳能光伏技术将不断提高光电转换效率、降低成本，并在各国政府的政策支持下实现持续10-20年高速的发展。（3）显示技术向真彩色、高分辨率、高清晰度、大屏幕和3D立体化方向发展。随着近年来3D电影的不断上映，3D电视也成为了目前发展的趋势。（4）光通信技术向超大容量、高速率和全光网络方向发展。超大容量DWDM的全光网络将成为主要的发展趋势。全球尤其是国内光通信行业的发展将因3G、光纤接入、三网融合等因素的推动处于一个5-10年的景气期。第6章光电技术的新发展本章小结1．在照明方面，LED灯正在逐渐取代传统白炽灯、节能灯。LED灯泡相比传统灯泡最明显的优点是能耗低和寿命长。2．我国于2006年1月开始实施《可再生能源法》，促进太阳能光伏产业发展。3．二十一世纪以来，液晶技术、等离子