先进的全彩图像传感器技术可同时进行能量收集和成像

基于有机的光电技术越来越被认为是低功耗室内电子产品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，其具有卓越的灵活性和重量轻。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 也具有吸收能量和发电的卓越能力，而 OPD 则能够捕获图像。然而，尽管它们具有潜力，但这些设备的开发迄今为止都是独立进行的。因此，它们尚未达到下一代小型化设备实用所需的效率水平。

韩国科学技术研究院 (KIST) 的研究团队，由光电材料与器件中心的 Min-Chul Park 博士和 Do Kyung Hwang 博士、光电材料与器件中心的 Jae Won Shim 教授和 Tae Geun Kim 教授领导高丽大学电气工程学院、梨花女子大学化学与纳米科学系的 JaeHong Park 教授现已开发出一种有机光电器件。

该工作发表在《先进材料》杂志上。

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的应用中实现图像可视化，从而提高室内环境的能源效率。

通过将有机半导体层发展为多组分结构，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。对比度的显着提高(尤其是在弱光条件下)可提供比传统硅器件更清晰的图像，传统硅器​​件通常提供 100 dB 的线性动态范围。

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

与之前在弱光条件下需要专用相机的需求相比，新开发的光电探测器具有多组件半导体层，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。

KIST 的 Min-chul Park 博士强调了这项技术的多功能性，并指出：“虽然主要用作能量采集器，但它也可以用于检测运动并识别无光环境中的运动模式。”

他表示：“这不仅对于人机交互(HCI)研究，而且对于包括智能室内环境在内的各个工业领域都具有巨大的前景。”

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