光电传感器的发展 浅谈光电传感器的发展及其应用

浅谈光电传感器的发展及其应用

光电传感器是把光作为感应的基础而设置的一种感应机器，它在受到光的照射之后会出现一些带电的化学效果，接着把有价值的光转化为带电的信号并进行一系列的输出传播，它的意义不仅在于能够置换出清洁的绿色电能，还能够很精确的去对光的强度进行计算检测，并把这些物理量应用到其他领域的技术当中。所以光电传感器在现实当中有着相当广泛和积极的应用。

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一、光电效应简介 光电效应的原理是利用一些强的光照，将其收集在可以合理转化电力的材料表面，在这些材料的第一层面会带有一些电子吸收的功能，所以这些电子吸收的光信号会广泛地转化为充足的能量，但一些跳脱的电子会逐渐离开材料的表面，进入另外一种空间。因此电子材料的一个导电性就会彰显出来，最终所长的这种导电性总结起来就是光电效应的现象。整体上来讲，光电效应分为内和外两个层面，科研实际中主要应用到的光电效应还是以外光电效应为基础的理论，其中的爱因斯坦方程式为光子能量等于电子的总质量乘以光的频率。因为每一种不同的物体对应的频率都不一样，所以会有一个标准的极限值作为限制。 二、光电传感器的发展现状 十九世纪四十年代著名的科学家阿克贝勒发现了在不同的金属电极表会浸没于一些带有电势差的离子，这些离子在经过游动之后会产生强大的电力势能，他将这种典型的现象称之为光生伏特。紧接着过了大概四十年，科学家史密斯和梅尔根在硒这种特有的金属元素上发现了光与电的导入效应。在十九世纪末，赫兹将外光电效应的概念彻底充实了起来，接着国际上开始基于这种理论基础把供电设备的研究提上了日常进程，真空离子管、光电倍增器陆陆续续的得以问世，在应用上也得到了广泛的推广，一直到现在都很受人们的欢迎。上个世纪流失年代之后，一些半导体技术迅速发展，各种先进的光电转换材料都在科学家的实验室内被不断的进行功能扩散。典型的结构包括有单晶膜和多晶膜，含有的元素也大多和半导体有关，基础元素构成有硅、汞等。硅这种原料在国际上分布非常广泛丰富，所以在科研当中人们往往会把硅原料作为底层研究基础，而且汞也会和一些混合的晶体作为非常优秀的红外线紫外线感应材料[2]。 在光电效应的基础上，一些器件原理研究理论逐渐形成了越来越成熟的体系，有各种各样的光电感应器件诞生，其中典型的如一些光敏电阻、三极管、二极管，电荷的耦合器等等这都在很多的场合内得到了非常广泛的应用，充分彰显出了各自的价值。而光电传感器的制造工艺因为一些国际上先进工艺水平的提升，在大规模集成电路的应用上被发展到了相当高的地步，并且在成本上也有了大幅度的降低，它被称为是时代的楷模器件，基于光电感应器所形成的光敏序列在现如今的一些摄像管理系统当中扮演着相当重要的角色，国际上最新的基于光电传感器的应用发展是建成了有机性的化学机器以及单分子膜的生长，这些全新的技术工艺甚至开始向造纸行业、纺织行业以及医疗行业不断扩大延伸，自动控制传统领域也对相应的光电测量技术有了全新的认知和应用提升。

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【前景趋势】一文读懂2023年光电传感器行业未来发展前景

关键词：光电传感器市场规模 光电传感器产业链 光电传感器主要企业

一、光电传感器产业概述

光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。光电传感器工作主要依托“光电效应”，将可见光波信号转化为电信号，可在光电检测系统中实现光电转化功能，并完成信息的传输、处理、储存、显示及记录等工作。光电传感器不局限于光探测，还可作为其它传感器的探测元件直接用于检测引起光量变化的非电量，如光照强度、辐射温度、气体成分等，也可检测能转换成光量变化的其他非电量，如物体的直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度及工作状态等。

二、光电传感器发展背景

2021年1月，工信部发布《基础电子元器件产业发展行动计划（2021-2023）》提出，“重点发展小型化、低功耗、集成化、高灵敏度的敏感元件，温度、气体、位移、速度、光电、生化等类别的高端传感器”。2021年12月国务院印发的《“十四五”数字经济发展规划》指出，要加快推动数字产业化，增强传感器等战略性前瞻性领域的关键技术创新能力。

三、光电传感器产业链

光电传感器产业链情况而言，光电传感器上游主要为硅材料、集成电路材料等领域，技术要求较高，高端产品依赖进口，议价能力较低，一定程度导致整体光电传感器企业的相对低利润情况，下游应用广泛，汽车、安防、医疗、智能家居和照明等领域都在较大需求。从需求前景来看，汽车市场将保持较高的增速，其次是健康与医疗，由于手机对图像传感器的需求量始终强劲不衰，通信领域仍将是推动市场整体增长的主要力量之一。

四、光电传感器产业现状

我国光电传感器产业现状而言，光电传感器表现出具有更多种类和形式、结构简单以及精度高等优点，在环保监测，医学检测、煤煤炭开采领域都有广泛和成熟的应用，尤其是在其中的自动控制中发挥着重要作用。近年来我国光电传感器整体需求表现为增长态势，受技术突破和竞争加剧带动来成本和价格下降，国内整体光电传感器市场规模在近几年有所下降，数据显示，2022年我国光电传感器市场规模约493.82亿元，较2021年下降8.46%。

相关报告：智研咨询发布的《2023-2029年中国光电传感器行业市场调研分析及发展规模预测报告》

我国光电传感器产需情况来看，下游光电传感器领域持续广泛，智能家居、新能源汽车等领域持续拓展扩张，带动我国光电传感器需求量持续走高，数据显示，2021年我国光电传感器产量和需求量分别为67.7亿只和111.4亿只，2022年我国光电传感器产量和需求量66.1亿只和99.8亿只，主要受2022年部分领域需求波动导致，预计随着2023年市场回暖，产需量仍将持续增长。

光电传感器价格变动来看，随着国内企业光电传感器技术和规模化带动产品生产成本下降，整体光电传感器表现为波动下降态势，细分产品来看红外传感器相对生产要求略低，整体均价随着技术领域的突破和需求的增长均价较为稳定，2022年我国红外传感器整体均价约为2.78元/只，可见光传感器在前几年国内生产规模较小时价格小幅度增长，近年来随着国内生产企业数量增长叠加需求波动，均价有所下降，2022年我国可见光传感器均价约4.67/只。

五、光电传感器竞争格局

中国是光电传感器制造大国，但本土企业在核心技术和生产模式上存在短板，产品多为中低端产品，对上游缺乏议价能力，价格竞争力较弱。而跨国企业则凭借先进技术和规模化生产优势，掌握了市场定价权和高端核心技术，产品质量和市场竞争力高于本土企业产品。近年来随着国内政策推动半导体整体智能传感器国产化推进，主要企业持续技术创新和产业升级，提高产品质量和附加值，增强市场竞争力，已出现汉威科技、森霸传感韦尔半导体等光电传感器相关具备核心竞争力的国产企业。

细分产品格局而言，热释电红外传感器细分领域呈现出少数龙头企业占据大部分市场份额的竞争格局;而可见光传感器细分领域中，国内企业凭借成本优势，占据中低端可见光传感器领域中绝大部分的市场份额。

森霸传感是一家集研发、设计、生产、销售及服务于一体的专业传感器供应商，主要产品包括热释电红外传感器系列和可见光传感器系列两大类，主要应用于 LED 照明、安防、数码电子产品、智能交通、智能家居、可穿戴设备等领域。就其经营现状而言，2018-2021年整体传感器产量和销量表现为稳步增长态势，2022年森霸传感传感器产销量分别为3.74亿只和3.9亿只，分别较2021年下降28.7%和18.1%，热释电红外传感器和可见光传感器营收分别为2.12亿元和0.22亿元。

智研咨询 发布的《2023-2029年中国光电传感器行业市场调研分析及发展规模预测报告 》依据国家统计局、政府机构、行业协会发布的权威数据，结合深度调研数据、专家反馈数据、内部运营数据等全域数据的收集与分析，提升客户的商业决策效率。本报告对中国光电传感器 行业现状与市场做了深入的调查研究，并根据行业的发展轨迹对未来的发展前景与趋势作了审慎的判断，为投资者寻找新的市场投资机会，进入光电传感器 行业投资布局提供了至关重要的决策参考依据。

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