25 ژانویه 2024 – توسط شورای ملی تحقیقات علم و فناوری-فتوولتائیک های آلی (OPV) را می توان برای برداشت انرژی داخل ساختمان استفاده کرد، در حالی که آشکارسازهای نوری آلی (OPD) را می توان مانند دوربین ها استفاده کرد و در صورت نیاز از نور داخلی برای تصویربرداری استفاده کرد. اعتبار: موسسه علم و فناوری کره (KIST)
فناوری اپتوالکترونیک مبتنی بر ارگانیک به طور فزاینده ای به عنوان یک راه حل کم مصرف برای وسایل الکترونیکی داخلی کم مصرف و حسگرهای بی سیم اینترنت اشیا شناخته می شود. این تا حد زیادی به دلیل انعطاف پذیری برتر و وزن سبک آن در مقایسه با دستگاه های مبتنی بر سیلیکون معمولی است. شایان ذکر است، سلول‌های فتوولتائیک آلی (OPV) و آشکارسازهای نوری آلی (OPD) نمونه‌های پیشرو در این زمینه هستند.
OPV ها توانایی قابل توجهی در جذب انرژی و تولید الکتریسیته حتی در شرایط نور بسیار کم دارند، در حالی که OPD ها قادر به گرفتن تصاویر هستند. با این حال، با وجود پتانسیل آنها، توسعه این دستگاه ها تاکنون به طور مستقل انجام شده است. در نتیجه، آنها هنوز به سطح کارایی لازم نرسیده‌اند تا برای دستگاه‌های کوچک‌سازی نسل بعدی کاربردی در نظر گرفته شوند.
یک تیم تحقیقاتی موسسه علم و فناوری کره (KIST) به رهبری دکتر مین چول پارک و دکتر دو کیونگ هوانگ از مرکز مواد و دستگاه های الکترونیکی نوری، پروفسور جا وون شیم و پروفسور ته گئون کیم از دانشکده مهندسی برق در دانشگاه کره، پروفسور JaeHong Park از دپارتمان شیمی و علوم نانو در دانشگاه Ewha Womans، اکنون یک دستگاه اپتوالکترونیکی مبتنی بر ارگانیک را توسعه داده‌اند.
این کار در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
این دستگاه نوآورانه نه تنها عملکردهای OPV و OPDهای ارگانیک را ادغام می‌کند، بلکه تصاویر را در برنامه‌هایی که به شرایط کم نور نیاز دارند، تجسم می‌کند و در نتیجه کارایی انرژی را در محیط‌های داخلی افزایش می‌دهد.
تیم تحقیقاتی با پیشبرد لایه نیمه هادی آلی به یک ساختار چند جزئی، عملکرد دستگاه را افزایش داده است. در محیط های داخلی، راندمان تبدیل فوتوالکتریک چشمگیر بیش از 32٪، همراه با محدوده دینامیکی خطی بیش از 130 دسی بل را به دست می آورد. این بهبود قابل توجه در نسبت کنتراست، به ویژه در شرایط نور کم، اجازه می دهد تا تصویر بسیار واضح تری نسبت به دستگاه های سیلیکونی معمولی، که معمولاً محدوده دینامیکی خطی 100 دسی بل را ارائه می دهند، داشته باشید.
تیم تحقیقاتی مشترک با اعمال موفقیت آمیز حسگر تصویر تک پیکسلی گام های بیشتری برداشتند. این سیستم حسگر تصویر نور محیط را می گیرد، آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و از این انرژی برای گرفتن تصاویر استفاده می کند.
برخلاف نیاز قبلی به دوربین های تخصصی در شرایط کم نور، ردیاب نوری جدید توسعه یافته که دارای یک لایه نیمه هادی چند جزئی است، یک پلت فرم همه کاره را ارائه می دهد. این دوربین نه تنها به عنوان یک دوربین معمولی، بلکه به عنوان یک عنصر تزئینی روی پنجره ها یا دیوارها نیز عمل می کند و وضوح کافی برای تشخیص اشکال و حرکات اشیاء را فراهم می کند.
دکتر مین چول پارک از KIST تطبیق پذیری این فناوری را برجسته کرد و خاطرنشان کرد: “در حالی که در درجه اول به عنوان یک برداشت کننده انرژی عمل می کند، می تواند برای تشخیص حرکت و تشخیص الگوهای حرکت در محیط های بدون نور نیز استفاده شود.”
وی اظهار داشت: “این نه تنها برای تحقیقات تعامل انسان و کامپیوتر (HCI) بلکه در بخش‌های مختلف صنعتی، از جمله محیط‌های داخلی هوشمند، نویدبخش است.
