太阳能电池制造技术能制造出能源消耗减少20%的LED。

　　一种新的制造发光二极管（LED）的方法可以将它们的效率提高20%，并且发出比传统的LED更高质量的光。位于科罗拉多州戈登的国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）的研究人员已经验证了这种方法，制作出了黄绿色的LED，可以迅速与其他颜色的LED混合，产生白光。新的LED有助于取代目前低效的产生白光的方式。

　　LED是一种施加电荷时会发出光子的设备，比白炽灯更高效，而且寿命更长。通过改变LED半导体的组成，材料科学家可以使LED发出不同的颜色。发出白色的光起码要结合红色、蓝色和绿色的光，但是到目前为止，只开发出了较好的红蓝发光二极管。为了产生绿光，LED制造商通常会在蓝色LED中加入一个或多个制备磷光体的材料。这种材料通过将整体的发光度减少大约20%，将高能的蓝色光谱光源转化为能量较低的光。

　　为了减少这种效率的损失，研究人员试着开发高效的不需要磷的绿色LED。但是目前主要的障碍是，已知的结合起来能发出绿光的不同半导体材料，通常是铟和氮化镓，有不同大小的晶格结构。为了让半导体高效地工作，无论是在上层还是下层，设备的每一层都需要相似大小的晶格结构。

　　为了避免晶体大小不匹配的问题，国家可再生能源实验室的研究人员使用了一种原本他们用来开发高效多结太阳能电池的制作方法。他们的方法是利用晶格结构大小中等的其他半导体材料附加层，在不同大小的半导体材料之间架起桥梁。“如果你想要一下子完成，整个计划就会有缺陷，” 国家可再生能源实验室基础科学中心固体光谱学组主任安杰洛奥?马斯卡雷（Angelo Mascarenhas）说。“你必须使各个层之间以步进的方式形成秩序。”

　　将相同的概念运用到LED上，马斯卡雷和同事们把磷化铝镓铟和砷化镓结合在一起，这是两种比较发达的半导体材料，能发出黄绿光。如果现在能研发出蓝绿LED，他们就能将两种近似绿色的二极管和现存的红蓝LED结合起来，发出高质量的白光，显色指数（CRI）大于90。这比传统的显色指数在70多的LED好多了（太阳光是标准，其显色指数为100）。

　　但是，麻省理工学院的材料科学和工程教授尤金?菲茨杰拉德（Eugene Fitzgerald）表示，开发高效的蓝绿LED比他们之前实现的黄绿LED困难得多。黄绿LED使用的是砷化磷化物，这种材料用作LED的研发比以氮化物为基础的二极管发达得多，发出蓝绿光需要氮化物。“当涉及到大规模生产时，氮化物的材料科学研究还很不够，而砷化磷化物二极管可以很容易地扩大规模。”他说。

　　几年前，菲茨杰拉德用类似于目前国家可再生能源实验室所用的分层技术，开发了黄绿LED。现在他正在努力进一步改善砷化磷化物，产生纯粹的绿色LED，追求三色光，而不是像马斯卡雷和他的同事们那样追求四色的方法。