另一方面，化石燃料燃烧会造成大气污染，CO2 等气体过量排放造成全球 气温升高，引起“温室效应”。纵观我国近年来云雾天气、重大自然灾害不断[3]。 而发展离不开能源，又要解决温室效应，太阳能相对就成了新能源的主力。不会 造成环境污染，也不会有温室气体排放造成温室效应，太阳能因其特殊性成为世 界各国特为关注的研究领域。太阳能以其可再生，无污染，不受地域限制的特点 最为被人们所期盼，世界各国均将太阳能光伏发电作为新能源与可再生能源发展 的重点[4]。

当今社会，电力成为人们生活中不可或缺的能源。光伏发电产生的电力与人 们使用的电力形式相一致。近年来，太阳能光伏发电在总体能源比重中的所占比 率将不断提升。预计未来更会如此,如表 1-1 所示：

表 1-1 未来可再生能源和太阳能所占比重

年份/年 可再生能源占总能源比重/% 太阳能光伏发电占电力供应

总量比重/%

2030 30 10

2040 50 20

21 世纪末 80 60

由此可见，太阳能受到重视，且关注程度越来越大，各国都争相去开发新的 光电技术，光伏发电技术设备，仪器的研发得到进步，大到发电站，小到家用电 器。传统的家用台灯一直存在着某些隐患，首先是频闪和电磁辐射问题。当使用 交流电时，就会存在频闪，这个闪动如果太频繁，频闪的光源就会造成眼部肌肉 的频繁收缩和扩张，而到一定程度就会引起视觉疲劳，时间一长就会造成近视。 改进的护眼台灯，虽然解决了频闪问题，但是它引起了另一个问题，那就是电磁 辐射，提高频闪就必须使用高频的镇流器，这会产生更强的电磁辐射。电磁辐射 对人体尤其会对脑细胞、脑神经的损伤比较严重，长期时间会出现剧烈头痛、眩 晕、精神疲惫、注意力不集中等症状，是人类健康的“隐形杀手”。

除此以外，白炽灯、节能灯等光源台灯还会造成光污染，有紫外线、眩光、 光照不均匀、显色性差等多种危害，长时间近距离的紫外线辐射，会对眼睛晶状 体和视网膜造成损害，导致视力下降[5]。眩光会使眼睛感到刺眼，酸胀、眩晕、 造成眼睛疲劳。这些光污染都严重影响着孩子的学习效率，进而影响学习成绩。

本课题致力于研究太阳能台灯，太阳能台灯采用 LED 光源。采用 LED 作为 光源的主要原因是它的寿命很长，可以达到 100000h 以上，工作电压低[6]。设计 的台灯由低压直流供电，不会产生频闪。同时 LED 灯的价格低廉，绿色环保， 节能能力更是比节能灯还要强，在相同功率下亮度是白炽灯的 10 倍。而且 LED 灯源耐高压，抗雷力强，无紫外线和红外线辐射，对人体无伤害、无辐射[7]。具 有这些特点的太阳能台灯完全符合人们的要求，而且已太阳能为主要电力来源的 台灯解决了传统台灯的插口线路的繁琐问题。在低压直流情况下，更是可以调节 明暗，满足人们需求。

1。2 国内外研究现状

台灯作为一种用来照明的家用电器，它把光射范围控制在一个规定范围内，

便于节省能源。1966 年 IngoMaurer 受波普艺术的灵感设计出了一款有巨大灯泡 的台灯，这是对电灯发明者爱迪生的致敬，自此，台灯问世了。自此后的 30 年 间，这位发明家就不断创造以提高整体的美感。1992 年，IngoMaurer 创作出了 Lucellino，这款蕴含诗意的作品自然也成为了最受人们欢迎和畅销的作品。这位 设计师突破传统设计思维，追求无限多样性，而正是 IngoMaurer 的作品想要传 达出的声音。1980 年的作品和 1997 年的作品更是他对光的材料和尝试的写照。 发光二极管出现后，他就马上把这项技术应用到了台灯上。