超高灵敏度的自适应太阳盲有机神经形态传感器，用于可靠的电晕放电监测

《Nature Communications》：Ultrahigh-sensitivity adaptive solar-blind organic neuromorphic sensors for robust corona discharge monitoring

　　

摘要

低成本、高效率的电晕放电检测对于确保高压输电系统的安全运行至关重要。然而，目前用于电晕监测的先进太阳能盲紫外（SBUV）光电探测器存在灵敏度不足、稳定性差以及抗干扰能力弱的问题。本文提出了一种基于低成本解决方案剪切技术的高灵敏度自适应有机神经型SBUV传感器。该传感器的检测限可低至60 nW cm^?2，其主要性能指标如下：光敏度为1.1×10⁷，光响应度为4.6×10⁷ A W^?1，比检测率为2.9×10¹⁸ Jones，外部量子效率为2.2×10⁸％，这些指标均优于现有最先进的SBUV探测器。该传感器具有优异的SBUV光谱选择性，光响应时间仅为25 ms，并且在储存一年后仍保持良好的稳定性。得益于集成的感知-存储-计算神经计算机制，它能够实现可靠的暗态/亮态自适应检测，并在2秒内完成快速模式识别，准确率高达100%。实际电晕放电模拟实验验证了其卓越的抗干扰性能、精确诊断能力以及可靠的早期预警功能。这项工作为智能电力系统中采用自适应有机神经型SBUV传感器进行电晕放电监测提供了可行的概念验证。