中国科学院 OPV设备架构示意图；b .制作的OPV样品，包括八个单个电池和四个公共接地焊盘；c、多输入多输出可见光数据传输系统框图；d .实验性的2×2多输入多输出装置，带有单个成像透镜；e .估计和测量两个多输入多输出信道的信噪比；f、应用于正交频分复用数据编码方案的自适应比特加载
OPV使用的有机材料是PTB7-Th和EH-IDTBR
展现出最高信噪比的子载波暴露于具有高达256个唯一信号星座点的信号，导致每个传输步骤传输8 (log2(256))比特
相比之下，开关键控(开关键控)每次传输只允许一位
在2乘2多输入多输出系统中，有两个独立的信道，因此，在高信噪比区域，每个传输步骤可以传输的最大比特数是16
荣誉:伊曼·塔瓦科尼亚，莱斯·K
贾加达玛，瑞边，帕夫洛斯P
马努西亚斯、斯特凡·维德夫、格雷厄姆·阿
特恩布尔，Ifor D
W
塞缪尔和哈拉尔·哈斯 全世界目前有超过180亿台联网的移动设备
在未来10年里，物联网和一般机器类型通信的预期增长将导致一个拥有数千亿数据连接对象的世界
这种增长带来了两个极具挑战性的问题: 随着射频带宽变得稀缺，将许多无线设备安全地连接到互联网为所有这些设备供电 对所有移动互联网连接设备进行定期手动充电是不可行的，并且通常不能假设连接到电网
因此，这些移动设备中的许多需要能够获取能量，从而在很大程度上实现能量自主
在《光:科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，斯特拉斯克莱德大学和圣路易斯大学的研究人员
安德鲁斯展示了一种塑料太阳能电池板，它将室内光能收集与通过多输入多输出可见光通信(VLC)同时接收多个高速数据信号相结合
这项研究是由斯特拉斯克莱德·利菲研究和发展中心的哈拉尔德·哈斯教授和圣路易斯大学的塞缪尔教授和格雷厄姆·特恩布尔教授领导的
安德鲁斯有机半导体中心向未来实现自供电、数据连接设备迈出了重要一步
研究小组表明，有机光伏电池(由类似于有机发光二极管智能手机显示器中使用的塑料材料制成的太阳能电池)适用于高速光学数据接收器，也可以获取电能
使用有机半导体材料的优化组合，设计和制造稳定的光电倍增管，用于室内照明的高效功率转换
然后在一个光无线通信实验中使用一个由4个OPV单元组成的面板，从一个由4个激光二极管组成的阵列中接收363兆字节/秒的数据速率(每个激光二极管发射一个单独的信号)，同时获得11毫瓦的光功率
特恩布尔教授解释说:“有机光伏为移动设备的室内电能收集提供了一个极好的平台
它们相对于硅的优势在于，这些材料可以被设计成在典型的发光二极管照明波长下实现最大的量子效率
结合数据接收能力，这为自供电物联网设备打开了一个重要的机会
" 哈斯教授说:“有机光伏电池非常有吸引力，因为它们易于制造，而且非常灵活，可以大规模集成到联网设备中
此外，与无机探测器相比，光电探测器具有显著降低成本的潜力，这是其大规模商业应用的关键驱动力
“可见光通信提供了不受监管的大量资源，以缓解新出现的无线容量瓶颈
当然，可见光也能提供能量
为了用一个设备实现这两个目标，需要新的太阳能电池
它们必须能够同时高速收集能量和检测数据
因此，开发具有两个关键特征的太阳能电池是至关重要的:(a)它们在光伏运行模式下表现出非常大的电带宽，以及(b)具有大的收集面积，能够收集足够数量的光子，以实现高信噪比并从光中获取最大能量
“这两个要求通常是相互排斥的，因为大的检测器面积导致高电容，从而导致低电带宽
在这项研究中，我们通过使用OPV电池阵列作为多输入多输出接收器来建立多个并行和独立的数据通道，同时能够累积所有单个太阳能电池的收集能量，从而克服了这一基本限制
据我们所知，这是前所未有的
因此，这项工作为创建一个非常大的、大规模的多输入多输出太阳能电池接收器奠定了基础，该接收器能够实现数百个甚至数千个单独的数据流，同时利用巨大的收集区域从光(包括数据传输和环境光)中获取大量能量
可以想象，将整面墙变成一个千兆位每秒的数据检测器，同时收集足够的能量来为许多分布式智能传感器、数据处理和通信节点供电
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