LED-lampen (Light Emitting Diode) en traditionele gloeilampen werken volgens fundamenteel verschillende principes, wat invloed heeft op hun efficiëntie, levensduur en impact op het milieu.
De wetenschap achter LED-lampen draait om het fenomeen elektroluminescentie, waarbij elektronen recombineren met elektronengaten in het halfgeleidermateriaal van de LED. Wanneer er een elektrische stroom door de LED gaat, worden de elektronen opgewonden, waardoor ze lichtfotonen uitzenden. Dit proces is zeer efficiënt in vergelijking met traditionele gloeilampen, waarbij elektriciteit een wolfraamgloeidraad verwarmt totdat deze gloeit, waardoor licht ontstaat maar ook een aanzienlijk warmteverlies.
LED-lampen worden gekenmerkt door hun energie-efficiëntie en lange levensduur. Ze verbruiken aanzienlijk minder energie om dezelfde hoeveelheid licht te produceren als gloeilampen, waardoor ze gedurende hun levensduur milieuvriendelijker en kosteneffectiever worden. LED’s zenden ook licht uit in een specifieke richting, waardoor er minder behoefte is aan reflectoren en diffusers die vaak nodig zijn bij gloeilampen, die licht in alle richtingen uitstralen.
De chemie achter LED-verlichting omvat halfgeleidermaterialen die zijn gedoteerd om p-n-overgangen binnen de LED-structuur te creëren. Deze halfgeleiders zijn doorgaans gemaakt van verbindingen zoals galliumarsenide (GaAs), galliumfosfide (GaP) of indiumgalliumnitride (InGaN), afhankelijk van de gewenste golflengte van het uitgestraalde licht. Wanneer er stroom over deze kruispunten vloeit, stimuleert dit de emissie van fotonen in het zichtbare spectrum.
Het verschil tussen LED-lampen en gewone lampen, zoals gloeilampen of fluorescentielampen, ligt vooral in de efficiëntie, levensduur en impact op het milieu. LED-lampen verbruiken minder energie, stoten weinig warmte uit, hebben een langere levensduur (doorgaans tienduizenden uren vergeleken met een paar duizend uur voor gloeilampen) en zijn duurzamer vanwege hun solid-state constructie. Gloeilampen daarentegen zijn minder efficiënt, zetten een groot deel van hun energie om in warmte in plaats van in licht, en hebben een kortere levensduur. Fluorescentielampen zijn efficiënter dan gloeilampen, maar nog steeds minder dan LED’s, en ze bevatten kwik, wat problemen op het gebied van afvalverwerking en milieu met zich meebrengt.
Samenvattend draait de wetenschap achter LED-lampen om elektroluminescentie en halfgeleiderfysica, waardoor ze energiezuiniger, duurzamer en milieuvriendelijker zijn in vergelijking met traditionele gloeilampen en fluorescentielampen. LED’s hebben een revolutie teweeggebracht in de verlichtingstechnologie door superieure prestaties te bieden op het gebied van energiebesparing, duurzaamheid en verminderde impact op het milieu.