照明和能源应用半导体光电器件方兴未艾

用于光通信的光电器件一般都工作在近红外波段，而要使半导体光电器件能发出能为我们看到的可见光波段的光，或者让它把太阳光的能量转变成电能作为我们的能源，就要用到禁带较宽的半导体材料。目前人们已能用禁带较宽的半导体材料发出很亮的红光，也能用禁带更宽的材料发出橙、黄、绿、蓝等各种颜色的光。采用半导体材料制成的发光器件可以有很高的发光效率，消耗较少的电能就能发出很亮的光，而且有很长的寿命。这些发光器件已经在仪表指示灯，手机等设备的液晶屏幕和键盘照明和大型显示屏幕等方面得到了应用，并且开始用于汽车刹车灯、尾灯和转向灯和交通信号灯等。
    一百多年前爱迪生发明的白炽灯泡在我们的生活中仍在广泛使用着，它的发光效率很低，大量的能量都变成热能白白浪费掉了，而且寿命只有几百小时，后来出现的荧光灯有了不少改进，效率明显提高，寿命也达到了几千小时，半导体发光器件有比白炽灯高得多的发光效率，消耗同样的电能时亮度可以比白炽灯高十倍以上，比荧光灯也要高两到三倍，寿命也比荧光灯更长，可以达到十万小时以上，但由于它只能发出单色的光，所以过去没有广泛地作为日常照明灯具使用。现在由于宽禁带半导体材料的发展，半导体发光器件已经可以在紫外波段有很高的发光效率，这样采用和荧光灯一样的办法，用半导体发光器件发出的紫外光来激发荧光粉就可以发出很亮的白光来，这样就可以让半导体发光器件来为我们的日常生活照明了。这样的灯泡消耗的电能很少，能节约大量的电力，而且一个灯泡可以用上几十年，这样的灯也可以用在汽车大光灯等强光照明场合。这些产品目前虽然价格还很高，但是随着科技的进步将很快大量推广。
    除照明之外能源领域也是半导体光电器件可以发挥重要作用的地方。你也许已经知道，卫星和飞船都是靠太阳能电池为它们提供电力的，目前采用多种具有不同禁带宽度的半导体材料复合构成的半导体太阳能电池可以利用太阳光中不同颜色的光的能量，这样的太阳能电池的转换效率已经达到了30％以上，但这样的太阳能电池目前价铬还很高，只能在特殊场合使用。人们也正在研究能更加完全地利用太阳光能量的电池，希望能达到50％以上的转换效率。由于太阳能是我们取之不尽的能源，也是最清洁环保的能源，人们也希望在地球上能给多地使用高效的太阳能电池，由于采用了聚光式的结构，使用很小面积的高效太阳能电池也可以达到大面积采光的效果，但可以明显降低成本。