Energiankeruuta ja kuvantamista samanaikaisesti

Korea Institute of Science and Technologyn (KIST) tutkijat ovat kehittäneet orgaanisiin perustuvan optoelektronisen rakenteen johon on integroitu aurinkokennojen (OPV) ja orgaanisten valoilmaisimien (OPD) toimintoja. Lisäksi yhdistelmä on myös edelläkävijä kuvien visualisoinnissa sovelluksissa, jotka vaativat niukkoja valaistusolosuhteita, mikä parantaa energiatehokkuutta sisäympäristöissä.

Yhdistemällä orgaanisen puolijohdekerroksen monikomponenttirakenteeksi tutkimusryhmä on myös parantanut rakenteen suorituskykyä. Parhaimmillaan se saavuttaa vaikuttavan valosähköisen muunnostehokkuuden, joka on yli 32 %, sekä lineaarisen dynaamisen alueen, joka ylittää 130 dB.

Tämä kontrastisuhteen merkittävä parannus, erityisesti heikossa valaistuksessa ja siten mahdollistaa paljon selkeämmän kuvan kuin perinteiset piilaitteet, jotka tarjoavat tyypillisesti 100 dB:n lineaarisen dynaamisen alueen.

Tohtori Min-chul Park KIST:stä korosti tämän tekniikan monipuolisuutta ja huomautti: "Vaikka se toimii ensisijaisesti energiankerääjänä, sitä voidaan soveltaa myös liikkeen havaitsemiseen ja liikekuvioiden tunnistamiseen ympäristöissä, joissa ei ole valoa." Hän ilmaisi myös optimismia sen mahdollisista sovelluksista ja totesi: "Tällä on suuri lupaus paitsi ihmisen ja tietokoneen välisen vuorovaikutuksen (HCI) tutkimuksessa, myös useilla teollisuuden aloilla, mukaan lukien älykkäät sisäympäristöt."

Ecole Polytechnique Federale de Lausannen (EPFL) ja Tokyo Techin tutkijat olivat puolestaan kiinnostuneita siitä, kuinka telluriittilasin atomit järjestyvät uudelleen, kun he altistuvat sen korkean energisen femtosekunnin laservalon nopeille pulsseille. Tutkijat törmäsivät nanomittakaavan telluuri- ja telluurioksidikiteiden muodostumiseen, jotka molemmat ovat puolijohtavia materiaaleja ja ne olivat etsautuneet lasiin juuri siellä, missä lasia oli valaistu.

Se oli tutkijoiden Eureka-hetki, koska päivänvalolle altistunut puolijohtava materiaali voi johtaa sähkön tuotantoon.

"Tämän löydön perusteella pohdimme, olisiko telluriittilasin pinnalle mahdollista kirjoittaa kestäviä kuvioita, jotka voisivat luotettavasti indusoida sähköä valolle altistuessaan, ja vastaus on kyllä", selittää EPFL:n Galatea-laboratoriota johtava Yves Bellouard.

"Mielenkiintoinen käänne tekniikkaan on, että prosessissa ei tarvita lisämateriaaleja. Aktiivisen valoa johtavan materiaalin valmistamiseksi tarvitaan vain telluriittilasi ja femtosekunnin laser."

"Se on upeaa, teemme paikallisesti lasista puolijohteen valon avulla", sanoo Yves Bellouard. "Muutamme materiaaleja pohjimmiltaan joksikin muuksi, joten ehkä lähestymme alkemistin unelmaa."

Aiheesta aiemmin:

Edullista tribosähköä ja aurinkokenno puumateriaalista

Tehokkaampaa värähtelyenergian talteenottoa

Pienenergian keruuta ja viittomakielen tulkintaa