半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料,它的导电性并不好,但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力.半导体中有两种载流子:电子和空穴.掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体,掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体.
半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外,还可以用作制冷材料.如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量.反之,改变直流电源的正负极方向或N,P型半导体的位置,使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体,这时,铜片A会向空气放出热量,铜片B会从空气吸收热量.由于单个制冷单元制冷量很小,因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要.
半导体制冷不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源,工作时没有震动、噪音,寿命长,安装容易,它既能制冷,又能加热.目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等.由于半导体制冷的能效比较低,一般在0.5左右,所以在大型空调中使用还需一段较长的时间.
请根据上述材料,回答下列问题:
10月7日,2014年度诺贝尔物理学奖授予日本的赤崎勇,天野浩以及中村修二,以表彰他们在发明蓝色发光二极管(LED)的贡献。红色与绿色发光二极管已经伴随我们超过半个世纪,但产生蓝色光源的技术挑战仍然持续了超过30年之久。LED灯是可以非常灵活运用的光源技术,从中已经衍生出数百万种不同色彩的光源,根据需要的不同,你可以合成各式各样的色彩和亮度。在LED灯中,电能被直接转换为光子,这大大提升了发光的效能,因为在其他灯具技术中,电能首先是被转化为热,只有很小一部分转化成了光。
回答下列问题:



太阳能路灯
图甲是我市S327省道两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙,工作时能量流程图如图丙。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同,可以把电直接转化为光。实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流,数据如下表:
| 电压/V | 1 | 1.5 | 2.0 | 2.3 | 2.5 | 2.8 | 3.0 | 3.3 | 3.5 | 3.6 | 3.7 |
| 电流/mA | 0 | 0 | 0 | 5 | 10 | 60 | 160 | 380 | 690 | 900 | 1250 |
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