本发明公开了一种像素结构、光电二极管和CMOS图像传感器。像素结构上包括双光电二极管和用于复位、开关、行选择和源跟随器的MOS晶体管。本发明在电路结构上采用了双光电二极管设计，实现了像素结构同时工作在能量收集和成像模式的效果，提高了CMOS图像传感器的能量收集能力，降低了CMOS图像传感器的功耗。本发明一种像素结构、光电二极管和CMOS图像传感器在版图结构上采用垂直堆叠设计的双光电二极管，不需要占用额外的面积，有利于提高填充因子，同时为像素结构外的电路设计提供了更多的自由空间。