2019年度国家科学技术进步奖一等奖：半导体照明“看见”我国节能环保持续提升

 

       央视网消息：在更加注重节能环保的今天，科技让我们能做的事情越来越多。获得2019年度国家科技进步奖一等奖的“高光效长寿命半导体照明”项目，在十几年的时间里，经历了从依赖进口到自主研发的过程，促进国家节能环保能力的持续提升。

 

在庆祝中华人民共和国成立70周年联欢活动上，5400平方米的五星红旗，在天安门广场的网幕上冉冉升起，这一幕点燃全场。获得2019年度国家科技进步奖一等奖的“高光效、长寿命半导体照明”项目就为这面巨大的国旗提供了技术和产品支撑。北京世园会那只五彩斑斓的大蝴蝶，还有2008年北京奥运会等重大活动，都有这个获奖项目的身影。

 

半导体照明联合创新国家重点实验室主任 李晋闽：70周年大庆的时候，我们也一直很骄傲地在讲，天安门广场的几乎所有的光源，我们项目团队也曾经参与到里头的。

点亮了多个重大活动的夜空，并获得2019年度国家科技进步奖一等奖，成了我国“半导体照明”技术的高光时刻，这些时刻，凝聚着科研人员近20年的接续奋斗。

半导体照明联合创新国家重点实验室主任 李晋闽：半导体照明是人类照明史上的第二次照明革命。2003年我们启动国家半导体照明工程的时候，甚至整个半导体照明的芯片完全依赖进口。到现在，中国已经成为全球最大的半导体照明的制造、消费和出口国。

 

这些圆形的薄片，李晋闽称它们是半导体照明的芯片。实际上，它是在特殊的装置里按顺序一层层“长”出来的，像三明治一样，上下为正负极连接电路，中间为量子结构发光层，正负电电荷在此相遇复合后释放光子，每一层厚度仅有2-3纳米。精确切割后，每个碳素笔笔头那么小的一块儿就相当于白炽灯的灯丝，成为半导体照明的光源。

 

中科院半导体研究所研究员 刘志强：生长过程中，我们控制中间的量子顶层的组分、厚度，可以实现不同颜色的发光，电转化为光达到90%这样一个转化效率。15年前还是一个概念，是一个自主研发的过程。

半导体照明联合创新国家重点实验室主任 李晋闽：早期其中一个介质膜的工艺环节控制得不是特别精准，就导致光效迟迟很难提高。十年磨一剑，花了有将近10年时间，不断地在改进介质膜，才有了今天我们达到这么高光效。

 

高光效，就是将电转换成更多的光，而不是像白炽灯的传统照明光源那样，只有5%成了光，95%成了热，造成电量的巨大浪费。而半导体照明光效，是白炽灯的20倍、节能灯的5倍。李晋闽介绍说，目前我国半导体照明核心器件已经实现国产化，使用率约为50%，每年节约用电量约为2700亿度，相当于3个三峡水电站的发电量。

半导体照明联合创新国家重点实验室主任 李晋闽：当时一个光源大概就要卖到一百多人民币，当时我们在讲，半导体照明产品要进入千家万户的话，性能要提高8倍，价格要降低100倍。基本上现在一瓦在一块钱左右，价格现在不是降低100倍了，将近降到了400倍左右。

更令获奖团队欣慰的是，根据我国加入的《水俣公约》，从2020年起，将禁止生产及进出口含汞产品，其中就包括目前使用广泛的荧光灯。面对这项新挑战，他们早已做好了准备。