芯片上的太阳能电源用于散装CMOS工艺中的自动供电智能微传感器.
Jian Guan1, Jingjing Liu2, Wenji Mo1
1School of Electronics and Communication Engineering, Sun Yat-Sen University, Shenzhen, China.
Communications engineering
|February 17, 2025
概括
对于芯片上的太阳能电池而言,一种新的中心电极设计显著提高了光电转换效率. 这一进步增强了用于自动供电物联网微传感器的太阳能采集.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 在芯片上的太阳能电池对于物联网 (IoT) 中的自动供电微传感器至关重要.
- 提高光电转换效率 (PCE) 是推动太阳能收集的关键.
- 表面电极阴影限制了传统的芯片内太阳能电池设计的效率.
研究的目的:
- 为了提高芯片上的太阳能电池的光电转换效率.
- 为了减少表面电极引起的阴影效应.
- 改进太阳能采集,用于自动供电的物联网应用.
主要方法:
- 使用0.18微米CMOS标准工艺制造一个细分的三井芯片太阳能电池.
- 实现一个中心电极 (CE) 布局,以最大限度地减少阴影.
- 集成高度杂的互连,以提高性能.
- 在太阳能模拟器照明下测试并评估端到端转换效率.
主要成果:
- 在照明下达到25.79%的光电转换效率.
- 与传统的环电极 (RE) 设计相比,证明了17.49%的改进.
- 获得了最大的端到端能源采集转换效率10.20%.
- 在不同的照明和负载条件下确保稳定的1V输出.
结论:
- 中心电极 (CE) 布局有效减少阴影,提高芯片上的太阳能电池效率.
- 开发的芯片内太阳能电池为物联网设备中的太阳能采集提供了显著的改进.
- 该系统提供可靠的输出功率,适合自动供电的智能微传感器.


