الخلايا الشمسية التي تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية، في حين أن مبدأ الاستشعار والتصوير أيضا تحويل الضوء إلى إشارة إلكترونية. وإذا ما كان يحمل بين الاستشعار والتصوير يمكن الحصول على الشحن القدرة الشمسية. وزعم الباحثون في جامعة ميتشجان أن كلا جنبا إلى جنب أنها جعلت مثل هذا الاستشعار. استشعار فقط من الشمس خلال النهار، يمكنك تحقيق تبادل لاطلاق النار 15 صورة في الثانية الواحدة.
وقال قائد فريق البحث والهندسة والكمبيوتر أستاذ العلوم الكهربائية في جامعة ميشيغان Euisik يون أنه إذا مثل جهاز استشعار بالتزامن مع المعالج ونظام الراديو، يمكنك إنشاء كاميرا مدمجة يمكن نقل الصور.
يمكن تقسيم مجسات التصوير السابقة التي تعمل بالضوء تقريبًا إلى فئتين ، والفئة الأولى هي استبدال بعض وحدات البكسل في المستشعر بالخلايا الضوئية ، وهذه الطريقة ليست مشكلة نظريًا ، ولكن زيادة عدد الخلايا الضوئية يجب أن تقلل من عدد البكسلات. والفئة الثانية هي السماح للبيكسل بالتبديل بين حالة التصوير وحالة توليد الطاقة ، وهذا من حيث المبدأ ممكن أيضا ، لكن النظام سيكون أكثر تعقيدا وسيحدد لا محالة الحد الأقصى لعدد الإطارات في الثانية من المستشعر.
خلق أستاذ والدكتوراه يون سونغ-يون بارك الطرق الثلاثة الأولى. وأشاروا إلى أن العديد من الفوتونات تصل إلى الكاميرا، ولكن لم يكن تحويلها إلى فوتوديوديس الطاقة الكهربائية، ولكن من خلال الفجوة بين فوتوديوديس، تنقل الطاقة إلى الركيزة. وهكذا، وهما الثنائي الضوئي وراء الصمام الثنائي الطبقة الثانية وضع كطبقة الضوئية إلى الإلكترونات إلى طاقة كهربائية. وهكذا، طاقة الفوتون الوصول إلى استشعار وقد استخدمت بشكل كامل.
منذ كان الصمام الثنائي الضوئية دائما هناك قبل استخدامها، ولكن تسرب طاقة الفوتون غير مستغلة لتوليد الكهرباء، وبالتالي فإن كل من لا يستغرق قيمة بكسل التصوير الفضاء، من دون عملية التحويل المعقدة.
يتم استخدام المستشعر باستخدام عملية CMOS قياسية ، ولكن بنية البكسل وخصائصه الكهربائية تختلف تمامًا عن أجهزة الاستشعار التقليدية ، أولاً ، تحتوي وحدات البكسل في النظام الجديد على وصلة PN ، وثنائيي توليد الطاقة أسفل الصمام الثنائي الضوئي. تستخدم البكسلات التقليدية إلكترونات سالبة الشحنة كحامل للشحن ، ويستخدم النظام الجديد ثقوبًا مشحونة بشكل إيجابي كحامل شحن لكل من التصوير وتوليد الطاقة ، وتتحرك الثقوب أسرع من الإلكترونات ، ولكنها لا تؤثر على التصوير.
على اليسار صورة تم التقاطها بمعدل 7.5 إطار في الثانية ، وعلى اليمين صورة تم التقاطها بمعدل 15 إطارًا في الثانية.
حجم بكسل الاستشعار الجديد من 5 ميكرون، والقدرة على توليد الطاقة من 998 ملليمتر في لوكس لكل متر مربع بيفا، يفوق بكثير كل المولدة ذاتيا استشعار الإضاءة الساطعة مشمس إلى 60،000 لوكس، ويكفي للسماح للسرعة النظام في 15 لقطة في الثانية تبادل لاطلاق النار ظروف الإضاءة العادية إلى 20،000-30،000 لوكس، ونظام الحد الأقصى للسرعة اطلاق النار من 7.5 لقطة في الثانية المقابلة. معيار معدل الإطار الفيديو هو 30 لقطة في الثانية الواحدة، ولكن هذا ليس ضروريا.
وبالإضافة إلى ذلك، يمثل فريق البحث، فضلا عن خفض استهلاك الطاقة من الفضاء النظام. فريق اختبرت مجموعة متنوعة من تكنولوجيا الطاقة المنخفضة، بما في ذلك تقنيات الضبط التلقائي وفقا لمعدل الإطار من الضوء، وذلك للسماح للنظام لتوفير قدر أكبر من الإضاءة في نفس الإطار معدل.
سيكون الهدف التالي من المشروع هو كاميرا نقل لاسلكية عملية ذاتية الشحن.