半导体离子能发电方法技术

本发明专利技术涉及一种发电方法；具体涉及一种半导体离子能发电方法，具体为：在容器内置入离子液体，然后向离子液体内置入至少一组发电单元，各发电单元通过隔墙分隔，所述发电单元包括至少一对成对设置的P型半导体片和N型半导体片，P型半导体片和N型半导体片之间设置隔板，P型半导体片和N型半导体片的电场与离子液体内的离子电场相互作用，离子液体中带正电荷的离子在电场作用下流向N型半导体片，离子液体中带负电荷的离子在电场作用下流向P型半导体片，分别由P型半导体片和N型半导体片接出导电端。本发明专利技术不额外消耗能源、不污染环境、不产生噪音、可连续发电。

【技术实现步骤摘要】
半导体离子能发电方法
本专利技术涉及一种发电方法；具体涉及一种半导体离子能发电方法。
技术介绍
当今世界范围内产生电能的基本方式可分为三种：电磁发电、化学能发电、光伏太阳能电池发电。①电磁发电：以消耗化石燃料转化产生动能(火电厂)，以核能转化为动能(核电厂)，以势能转化为动能(水利发电厂)，以其他方式，海浪、潮汐、风力发电获取动能驱动电磁发电机产生电能，缺点是消耗资源、污染环境、无连续性；②化学能发电：各种酸碱盐电池等，同样是以消耗资源、污染环境为代价，使用寿命较短；③太阳能光伏发电：制造成本高、产出少、效率低、无法实现连续性。自然界的离子液体含有多种离子能，怎样提取离子能为人类服务，相关科研人员用了许多方法，进行无数的试验，但至今尚无发现有效的科学原理与方法。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种半导体离子能发电方法，不额外消耗能源、不污染环境、不产生噪音、可连续发电。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述半导体离子能发电方法，在容器内置入离子液体，然后向离子液体内置入至少一组发电单元，各发电单元通过隔墙分隔，所述发电单元包括至少一对成对设置的P型半导体片和N型半导体片，P型半导体片和N型半导体片的电场与离子液体内的离子电场相互作用，离子液体中带正电荷的离子在电场作用下流向N型半导体片，离子液体中带负电荷的离子在电场作用下流向P型半导体片，分别由P型半导体片和N型半导体片接出导电端。容器根据使用需求可密封也可不密封，发电单元内通过隔板分隔P型半导体片和N型半导体片，以防两者发生撞击短路，隔板材质可采用微空橡胶或玻璃纤维，根据发电需求，可设置多组发电单元，在容器内通过隔墙分隔各发电单元，用电负载、电流表或电压表接通P型半导体片和N型半导体片接出的导电端，形成闭合回路，在P型半导体片和N型半导体片的作用下，借由离子液体中的正负离子产生电流，离子液体可以是海水、淡水(江水、河水、湖水、井水)、酸、碱、盐溶液及工业污水等，其物理性质表现为用电阻计测量能够导电的离子液体，用于发电时表现为离子浓度越高所产生的电流也越大，凡是富含正、负离子的液体均可用于半导体离子提取发电。实验证明，同种离子液体内P型半导体片和N型半导体片表征基材变化和掺杂浓度变化均会导致输出电流、电压的变化，相同的P型半导体片和N型半导体片置于不同的离子液体中所产生的电流和电压也是不同的，为了满足不同的使用需求，可适应性的调节P型半导体片和N型半导体片的规格及离子液体的种类和浓度。其中，优选方案为：所述P型半导体片和N型半导体片平行置于离子液体内，P型半导体片和N型半导体片的电场与离子液体内的离子电场相互作用的场强较大时，易于保证产生电流的稳定性。所述发电单元包括多对P型半导体片和N型半导体片，所述P型半导体片并联，所述N型半导体片并联，P型半导体片和N型半导体片具体片数的设置以每组发电单元的发电需求为准，多组发电单元可根据使用需求进行并联或串联设置，串联可提高供电电压，并联可成倍提高供电电流。所述P型半导体片包括两层，两层P型半导体片分别固定在导电基材的两个侧面上，导电基材上设置极柱，导电基材对P型半导体片或N型半导体片起到支撑作用，材质可选用金属铜。所述P型半导体片包括多片P型半导体单元片，P型半导体单元片通过导电胶粘接在导电基材上，P型半导体单元片之间的空隙填充绝缘密封胶，导电基材对离子液体裸露部分涂覆绝缘密封胶，保证导电基材对离子液体绝缘，导电胶可采用导电银胶或铜碳素导电胶，绝缘密封胶采用现售的带有绝缘功能的胶体即可；单片P型半导体片的尺寸与制造能力、水平有关，单片面积大，单板片数多则产生的功率也相应的增大，功率大，重量体积成本也会相应提高，水循环量也相应增加，为满足发电需求，根据实际需要设置P型半导体单元片的片数及单片面积，同理，对N型半导体片与P型半导体片进行相同设置。本专利技术还在上述技术方案的基础上，将P型半导体片替换为活泼金属片，活泼金属可采用铝、铁、锌等，以金属铝为例，将浓掺杂的N型半导体片、金属铝置于离子液体中时，因为N型半导体片中存在着大量电子，金属铝中有极少的自由电子，几乎不存在空穴，离子液体中的正离子电荷在离子电场的作用下与N型半导体片的电子场产生交换，大量的正离子电荷进入N型半导体片，N型半导体片内大量电子进入离子液体形成电流，通过导电端接至用电负载为负载供电，此种发电方法响应快，产生电流迅速，但是在离子液体中活泼金属有腐耗的趋向。本专利技术还在上述技术方案的基础上，将N型半导体片替换为非活泼金属片，非活泼金属片可采用金属铜、金、银、铂等，以铜为例，将P型半导体片和铜置于离子液体中，因为P型半导体片存在着大量空穴，金属铜中有极少的自由电子，几乎不存在空穴，离子液体中的负离子电荷在离子电场的作用下与P型半导体片的空穴电场产生交换，离子液体中大量的负离子电荷进入P型半导体，P型半导体中的大量空穴进入离子液体形成电流。通过导电端接至用电负载为负载供电，此种发电方法响应快，产生电流迅速，且非活泼金属不发生变化，在离子液体中金属没有腐耗的趋向。本专利技术还提供另一种半导体离子能发电方法，在容器内置入离子液体，然后向离子液体内置入至少一组发电单元，各发电单元通过隔墙分隔，所述发电单元包括至少一片PN结半导体片，离子液体中的正负离子受到PN结半导体片的电场作用，PN结半导体片的P区大量空穴吸收离子液体中的负离子，PN结半导体片的N区大量电子吸收离子液体中的正离子，PN结的耗尽区打开并趋于饱和，由PN结半导体片的P区和N区分别引出导电端。试验表明，同种离子液体中，PN结半导体片的表征基材变化和掺杂浓度变化均会导致输出电流、电压的变化，相同的PN结半导体片置于不同的离子液体中所产生的电流和电压是不同的，离子液体中离子浓度越高产生的电量也越大，离子浓度低产生的电量也小。优选地，发电单元的多个PN结半导体片之间设置隔板，多个PN结半导体片的P区并联，多个PN结半导体片的N区并联，PN结半导体片的具体片数的设置以每组发电单元的发电需求为准，多组发电单元可根据使用需求进行并联或串联设置，串联可提高供电电压，并联可成倍提高供电电流。优选地，所述PN结半导体片包括两层，两层PN结半导体片分别固定在导电基材的两个侧面上，所述导电基材两个侧面顶部分别对应PN结半导体片的P区和N区设置极柱，PN结半导体片包括多片PN结半导体单元片，PN结半导体单元片的N区通过导电胶粘接在导电基材上，PN结半导体单元片的P区通过负极引线连接后连接至导电基材与P区对应的极柱，为防止短路，导电基材上与N区对应的极柱与导电基材通电，导电基材上与P区对应的极柱与导电基材通过绝缘分隔体进行分隔绝缘，绝缘分隔体采用绝缘材料制成即可，PN结半导体单元片之间的空隙填充绝缘密封胶，导电基材对离子液体裸露部分涂覆绝缘密封胶，保证导电基材对离子液体绝缘，导电胶可采用导电银胶或铜碳素导电胶，绝缘密封胶采用现售的带有绝缘功能的胶体即可，导电基材材质优选金属铜，为提高发电单元的发电功率需要增大PN结半导体片与离子液体的总接触面积，导电基材对PN结半导体片起到支撑作用，当前国内PN结半导体片的制造面积有限，为增加其发电功率，通过导电基材对PN结半导体片的片数进行扩展，增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体离子能发电方法，其特征在于，在容器(1)内置入离子液体(2)，然后向离子液体(2)内置入至少一组发电单元，各发电单元通过隔墙(18)分隔，所述发电单元包括至少一对成对设置的P型半导体片(3)和N型半导体片(4)，P型半导体片(3)和N型半导体片(4)的电场与离子液体(2)内的离子电场相互作用，离子液体(2)中带正电荷的离子在电场作用下流向N型半导体片(4)，离子液体(2)中带负电荷的离子在电场作用下流向P型半导体片(3)，分别由P型半导体片(3)和N型半导体片(4)接出导电端。

【技术特征摘要】
1.一种半导体离子能发电方法，其特征在于，在容器(1)内置入离子液体(2)，然后向离子液体(2)内置入至少一组发电单元，各发电单元通过隔墙(18)分隔，所述发电单元包括至少一对成对设置的P型半导体片(3)和N型半导体片(4)，P型半导体片(3)和N型半导体片(4)的电场与离子液体(2)内的离子电场相互作用，离子液体(2)中带正电荷的离子在电场作用下流向N型半导体片(4)，离子液体(2)中带负电荷的离子在电场作用下流向P型半导体片(3)，分别由P型半导体片(3)和N型半导体片(4)接出导电端。2.根据权利要求1所述的半导体离子能发电方法，其特征在于，所述P型半导体片(3)和N型半导体片(4)平行置于离子液体(2)内。3.根据权利要求1所述的半导体离子能发电方法，其特征在于，所述发电单元包括多对P型半导体片(3)和N型半导体片(4)，所述P型半导体片(3)并联，所述N型半导体片(4)并联。4.根据权利要求1、2或3所述的半导体离子能发电方法，其特征在于，所述P型半导体片(3)包括两层，两层P型半导体片(3)分别固定在导电基材(7)的两个侧面上，导电基材(7)上设置极柱(8)。5.根据权利要求4所述的半导体离子能发电方法，其特征在于，所述P型半导体片(3)包括多片P型半导体单元片(15)，P型半导体单元片(15)通过导电胶(14)粘接在导电基材(7)上，P型半导体单元片(15)之间的空隙填充绝缘密封胶(13)，导电基材(7)对...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐希尧，宋辉，
申请(专利权)人：徐希尧，宋辉，
类型：发明
国别省市：山东,37