先进的全彩图像传感器技术可同时进行能量收集和成像

先进的全彩图像传感器技术可同时进行能量收集和成像 哈哈哈哈 2024-01-30 17:33:10 182

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有机光伏 (OPV) 可用于收集室内能量,而有机光电探测器 (OPD) 可以像相机一样使用,根据需要利用室内光进行成像

基于有机物的光电技术越来越被认为是低功耗室内电子和无线物联网传感器的节能解决方案。这主要是由于与传统的硅基器件相比,它具有出色的灵活性和重量轻。值得注意的是,有机光伏电池(OPV)和有机光电探测器(OPD)是该领域的领先例子。

即使在非常低的光照条件下,OPV 也具有非凡的吸收能量和发电能力,而 OPD 能够捕捉图像。然而,尽管它们具有潜力,但这些设备的开发迄今为止是独立进行的。因此,它们尚未达到被认为是下一代小型化设备所需的效率水平。

由光电材料与器件中心的 Min-Chul Park 博士和 Do Kyung Hwang 博士、高丽大学电气工程学院的 Jae Won Shim 教授和 Tae Geun Kim 教授、梨花女子大学化学与纳米科学系的 JaeHong Park 教授领导的韩国科学技术研究所 (KIST) 研究团队, 现在已经开发出一种基于有机的光电器件。

这种创新设备不仅集成了 OPV 和有机 OPD 的功能,而且还可以在需要弱光条件下的应用中可视化图像,从而提高室内环境的能源效率

通过将有机半导体层推进为多组分结构,研究团队提高了器件的性能。在室内环境中,它实现了超过 32% 的令人印象深刻的光电转换效率,以及超过 130 dB 的线性动态范围。对比度的显著提高,特别是在弱光条件下,可以比传统硅器件获得更清晰的图像,传统硅器件通常提供 100 dB 的线性动态范围。

合作研究团队通过成功应用单像素图像传感取得了进一步的进展。该图像传感系统捕获环境光,将其转换为电能,并利用该能量来获取图像。

与以前在弱光条件下需要专用相机相比,新开发的光电探测器具有多分量半导体层,提供了一个多功能平台。它不仅可以用作传统相机,还可以用作窗户或墙壁上的装饰元素,提供足够的分辨率来辨别物体的形状和运动。

来自KIST的Min-chul Park博士强调了这项技术的多功能性,并指出:“虽然它主要用作能量收集器,但它也可用于检测运动和识别无光环境中的运动模式。

他表示:“这不仅对人机交互(HCI)研究,而且对包括智能室内环境在内的各个工业领域都有很大的希望。


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