Исследователи из Кембриджского университета и Швейцарской высшей технической школы Цюриха недавно провели исследование, целью которого было проследить развитие белых светодиодов за последние три десятилетия, а также тенденции в их стоимости и инновации в других областях инженерии, которые способствовали их развитию.
В исследовании, проведённом учёными, решалась сложная задача отслеживания прогресса в разработке светодиодов. Они добились этого, просмотрев сотни патентов, научных публикаций, технических отчётов и рыночных данных, опубликованных до 2020 года.
Мы также провели интервью с выдающимися экспертами в области технологий твердотельного освещения, производства полупроводников и разработки люминофоров, — объяснил Майкл П. Вайнольд, первый автор статьи — Это позволило нам выявить ключевые технологические и производственные инновации, которые способствовали историческому прогрессу в области стоимости и производительности светодиодов. Затем мы использовали эту информацию в качестве входных данных для разработанных нами моделей стоимости и производительности производства, чтобы количественно оценить вклад отдельных инноваций в общий прогресс».
Анализ, проведенный Вайнолдом и его коллегами, показал, что большинство улучшений в энергоэффективности светодиодов были достигнуты благодаря исследованиям и разработкам (R&D). Однако, как ни странно, исследователи обнаружили, что R&D внесли относительно небольшой вклад в снижение стоимости устройств, которое было связано с эффектом масштаба и постоянным совершенствованием производственных процессов с течением времени.
«Мы также выявили особенно интересную роль «технологических заимствований» — технических знаний из других технологий и научных областей, которые находят новое применение в белых светодиодах, — в улучшении качества светодиодного освещения, что способствовало более широкому распространению этой технологии среди потребителей», — сказал Вайнольд.
«Эти результаты свидетельствуют о том, что инновации в области светодиодов и других потребительских энергетических технологий, ориентированных на спрос, могут потребовать иных подходов к управлению исследованиями и разработками и политической поддержке, чем в области энергетических технологий, ориентированных на предложение, таких как солнечная и ветровая энергия».
Результаты этого недавнего исследования дают новое ценное представление о факторах, которые способствовали развитию и широкому распространению светодиодов за последние десятилетия. Это может помочь в будущих разработках, направленных на дальнейшее совершенствование этих устройств. Основываясь на своём анализе, исследователи предполагают, что производителям светодиодов следует уделять больше внимания потребностям пользователей, а также целенаправленно искать внешние знания и научные достижения, которые могут стимулировать инновации в этой области.
«Параллельно, используя данные о прошлых тенденциях в области затрат и производительности, которые мы собрали для светодиодов и других энергетических технологий, мы работаем над созданием новых вероятностных методов прогнозирования затрат на технологии, которые позволят нам прогнозировать будущие затраты на критически важные технологии, одновременно учитывая присущую процессу инноваций неопределённость».