具有多频谱图像实现的自动供电感应设备,用于智能室内环境
Tae Hyuk Kim1, Byoung-Soo Yu2,3, Hyun Woo Ko2,4
1School of Electrical Engineering, Korea University, Seoul, 02841, Republic of Korea.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 16, 2023
概括
研究人员开发了一种自动供电的双功能设备,将有机光伏 (OPV) 和光探测器 (OPD) 结合起来,用于室内物联网应用,增强能量收集和传感能力.
科学领域:
- 有机光电子产品 有机光电子产品
- 可持续的能源采集 可持续的能源采集
- 室内物联网 (IoT) 应用程序
背景情况:
- 有机光伏 (OPV) 和光探测器 (OPD) 是室内物联网的前景,但面临着制造复杂性和成本限制.
- 独立的OPV和OPD对于广泛的室内应用具有有限的可扩展性.
- 需要为室内能源采集和传感提供综合性,具有成本效益的解决方案.
研究的目的:
- 开发一种使用多元组件光活性结构的自动供电,双功能传感器件.
- 提高室内环境能源的能量收集和传感能力.
- 在成本和可扩展性方面克服独立OPV和OPD的局限性.
主要方法:
- 制造一个多元组件光活性结构,用于集成的能量收集和传感.
- 量化电荷载体动态,以优化自由电荷的产生.
- 在室内照明条件下对设备的性能评估 (LED 1000 lx,5200 K).
主要成果:
- 优化的设备在室内条件下实现了高输出功率密度:>81μW cm-2 (刚性) 和>76μW cm-2 (灵活).
- 展示了一个单像素图像传感器原型,其线性动态范围>130dB (光伏模式).
- 在一个双功能设备中验证了有效的能量收集和传感能力.
结论:
- 开发的双功能OPV-OPD设备为可持续的室内电子提供了可行的解决方案.
- 高性能能量采集和传感为实际的多功能应用铺平了道路.
- 这种综合方法为推进室内物联网技术提供了路线图.
