Les cellules solaires convertissent l'énergie lumineuse en électricité, et le principe des capteurs d'imagerie est de convertir la lumière en signaux électroniques.Si vous pouvez combiner les deux en un, vous pouvez obtenir un capteur d'imagerie avec ses propres capacités de charge solaire. Ils ont déjà fabriqué ce capteur: le capteur peut tirer 15 images par seconde avec seulement la lumière du jour.
Le chef de l'équipe de recherche, Euisik Yoon, professeur de génie électrique et informatique à l'Université du Michigan, a déclaré que lorsqu'il est combiné avec un microprocesseur et un système émetteur-récepteur sans fil, ce capteur peut créer une caméra compacte capable de transmettre des images.
Les capteurs d'images précédents peuvent être grossièrement divisés en deux catégories: la première consiste à remplacer certains pixels du capteur par des cellules photovoltaïques, ce qui ne pose théoriquement aucun problème, mais l'augmentation du nombre de cellules photovoltaïques doit réduire le nombre de pixels. La deuxième catégorie consiste à laisser le pixel basculer entre l'état d'imagerie et l'état de génération d'énergie, ce qui est également faisable en principe, mais le système sera plus complexe et limitera inévitablement le nombre maximal d'images par seconde du capteur.
Professeur et doctorat Yoon Sung-Yun parc créé les trois premières méthodes. Ils ont noté que beaucoup de photons atteignent la caméra, mais n'a pas été converti en photodiodes d'énergie électrique, mais par l'écart entre les photodiodes, transférer l'énergie au le substrat. ainsi, les deux photodiodes derrière une seconde diode prévue comme couche la couche photovoltaïque pour les électrons en énergie électrique. ainsi, l'énergie des photons atteignant le capteur a été pleinement utilisés.
Depuis la diode photovoltaïque a toujours été là avant l'utilisation, mais la fuite d'énergie de photons non exploité pour produire de l'électricité, de sorte que les deux ne prendra pas des pixels d'imagerie spatiale de valeur, sans opération de commutation complexe.
Le capteur est fabriqué à l'aide d'un processus CMOS standard, mais sa structure de pixels et ses caractéristiques électriques sont très différentes de celles des capteurs conventionnels: les pixels du nouveau système contiennent une jonction PN et une diode génératrice d'énergie sous la photodiode. Les pixels traditionnels utilisent des électrons chargés négativement comme porteurs de charge.Le nouveau système utilise des trous chargés positivement comme porteurs de charge pour l'imagerie et la génération d'énergie.Les trous se déplacent plus vite que les électrons, mais ils n'affectent pas l'imagerie.
Sur la gauche est une image prise à 7,5 images par seconde, et sur la droite est une image prise à 15 images par seconde.
La nouvelle taille de pixel du capteur de 5 microns, la capacité de production d'énergie de 998 millimètres par lux par mètre carré Piva, dépasse de loin toutes la luminance du capteur de génération d'auto-lumineux ensoleillé à 60 000 lux, est suffisante pour laisser la vitesse du système à 15 trames par seconde Prise de vue Les conditions d'éclairage ordinaires sont comprises entre 20 000 et 310 000 lux, la vitesse de prise de vue maximale du système est de 7,5 images par seconde et la fréquence d'images vidéo standard est de 30 images par seconde, mais ce n'est pas obligatoire.
De plus, l'équipe de recherche a indiqué que la consommation d'énergie du système pourrait être réduite et que l'équipe a expérimenté diverses technologies de faible puissance, notamment l'ajustement automatique de la fréquence d'éclairage afin de permettre au système de fournir des images plus élevées. Taux.
Le prochain objectif du projet sera une caméra de transmission sans fil auto-chargeable pratique.