Le lampade LED, il cui principio di funzionamento fu sviluppato nel 1962 da Nick Holonyak Jr., producono luce quando viene applicata la tensione di carica al materiale semiconduttore (chip), generando una ricombinazione di elettroni che produce fotoni, attraverso un fenomeno di emissione spontanea. Questa emissione più esattamente, si origina dalla ricombinazione di coppie elettrone-lacuna secondo il principio del diodo a giunzione p-n, caratterizzato dalla presenza nel dispositivo di due parti, o zone, opportunamente predisposte, con caratteristiche elettriche opposte. Non è presente pertanto incandescenza né usura per surriscaldamento.
In termini più semplici, un LED è un chip semiconduttore incorporato in una capsula di plastica. Il colore o frequenza della radiazione emessa è definito dalla distanza in energia tra i livelli energetici di elettroni e lacune. Poiché è possibile integrare un sistema LED con chip piccolissimi, spesso più LED sono combinati per produrre una singola lampadina. L'esatta scelta dei semiconduttori determina dunque la lunghezza d'onda dell'emissione di picco dei fotoni, l'efficienza nella conversione elettro-ottica e quindi l'intensità luminosa in uscita. I LED possono essere formati da GaAs (arseniuro di gallio), GaP (fosfuro di gallio), GaAsP (fosfuro arseniuro di gallio), SiC (carburo di silicio) e GaInN (nitruro di gallio e indio). L’illuminazione a LED in genere è più efficiente e più resistente di qualsiasi altro tipo di sorgente luminosa, ed è stata sviluppata per applicazioni sempre più sofisticate a basso costo.
Alcuni prodotti LED sono progettati per durare fino a 50.000 ore: questa incredibile longevità conduce alla considerazione pratica che si potrebbe addirittura non cambiare mai il congegno!
Qual è l’interpretazione delle 50.000 ore? Corrisponde a circa 50 volte la durata di una tipica lampadina a incandescenza e 5/6 volte la durata di una lampada fluorescente compatta media (CFL). Da alcuni laboratori di ricerca è stato eseguito un LED per 6 ore al giorno tutti i giorni, e si è arrivati alla conclusione che sarebbe durata per quasi 23 anni! Per un proprietario di abitazione o un imprenditore, significa spese di manutenzione e di manodopera fortemente inferiori.
La produzione e l'uso di LED richiede molta meno energia di quelle a incandescenza o fluorescenti compatte. Con i prodotti di illuminazione a LED, è possibile cambiare un numero notevolmente inferiore di lampade e smettere di preoccuparsi di loro contenuto di mercurio. Prodotti di illuminazione LED sono privi di mercurio e altri materiali tossici, una chiara vittoria per l'ambiente!
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