揭秘當(dāng)前深紫外LED無法完全取代紫外殺菌汞燈的真相

紫外殺菌技術(shù)是醫(yī)學(xué)上最常用和最古老的殺菌技術(shù)之一，迄今為止已有百余年的歷史。當(dāng)前，常用的紫外殺菌產(chǎn)品有低壓紫外殺菌汞燈，即我們常見的紫外殺菌消毒燈管;還有深紫外LED殺菌燈。深紫外LED的生產(chǎn)過程中不采用汞作為發(fā)光材料，屬于無汞環(huán)保產(chǎn)品，符合聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署制定的《水俁公約 》條款。我國作為《水俁公約》主要締約國之一，積極踐行公約規(guī)定，禁汞步伐有序進(jìn)行，這為深紫外LED發(fā)展提供了巨大的發(fā)展機(jī)遇。

那么，低壓紫外殺菌汞燈和深紫外LED殺菌燈之間有啥區(qū)別呢?為啥深紫外LED殺菌燈尚無法完全取代低壓紫外殺菌汞燈呢?

深紫外LED是本世紀(jì)初才發(fā)明的一項(xiàng)技術(shù)，目前還處于產(chǎn)品導(dǎo)入初期，輻射功率、輻射效率、壽命等方面都不盡如人意，還需進(jìn)一步開展技術(shù)攻關(guān)，促進(jìn)產(chǎn)品盡快完善成熟。且由于產(chǎn)品應(yīng)用和推廣方面受限于殺菌消毒效果不直觀，替換現(xiàn)有低壓汞燈產(chǎn)品又受到技術(shù)發(fā)展階段的限制。

復(fù)旦大學(xué)教授張善端對深紫外LED殺菌燈無法完全取代低壓紫外殺菌汞燈進(jìn)行了一番解釋：現(xiàn)在深紫外LED要想規(guī)?；逃茫瑒?wù)必先提升產(chǎn)品的性能，最關(guān)鍵的參數(shù)是輻射效率，10%是第一道門檻。只有商用深紫外LED的輻射效率達(dá)到10%以上，才會真正啟動規(guī)模應(yīng)用;輻射效率達(dá)到20%，具備替代低壓汞燈的能力。

當(dāng)前，深紫外LED的輻射效率太低，只有低壓汞燈的1/10，而單位電功率的價格為低壓汞燈的20倍，所以要獲得相同的輻射功率，深紫外LED的成本是低壓汞燈的200倍，在大功率殺菌場合完全無法使用。舉例來說，電功率為320W的低壓汞燈，輻射效率30%，紫外功率96W，價格500～1000元。深紫外LED的輻射效率3%，在紫外功率為96W時，需要電功率3200W，封裝器件成本16萬元，加上光學(xué)、驅(qū)動和散熱，估計(jì)要20萬元，成本是低壓汞燈的200～400倍。

問題來了：深紫外LED要想完全取代低壓紫外殺菌汞燈，該怎么做?

最佳的解決方案依然是技術(shù)突破!

首先，要解決設(shè)備問題。目前國內(nèi)在研發(fā)及推廣應(yīng)用深紫外LED存在的問題之一是沒有適用于大規(guī)模生產(chǎn)深紫外LED材料生產(chǎn)的專用設(shè)備，即外延生長設(shè)備;

其次，要解決材料問題。UVC波段深紫外LED的材料限制了發(fā)光效率，主要因素包括外延材料質(zhì)量差、光吸收大、電注入效率低、光提取效率低。因此，從材料入手是解決深紫外LED問題的根本，深紫外LED效率提升的空間還很大，需要大量研發(fā)工作的支撐。

最后，要解決標(biāo)準(zhǔn)問題。由研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)、聯(lián)盟等牽頭，布局標(biāo)準(zhǔn)化體系，逐步構(gòu)建匹配深紫外LED規(guī)模市場的新的標(biāo)準(zhǔn)化體系，填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)化空白，為產(chǎn)業(yè)未來的健康發(fā)展提供長久的動力和支持。