一种能源发电机制造技术

本申请涉及能源技术领域，尤其涉及一种能源发电机，用以解决收集雨滴能的发电机不能将交流电转为直流电的问题。该能源发电机包括，第一电极板、第二电极板，所述第一电极板覆盖于所述第二电极板的上表面，所述第一电极板为电负性高于设定阈值的聚合物薄膜；第一半导体片和第二半导体片，所述第一半导体片、所述第二半导体片的上表面均与所述第二电极板的下表面相接，使得所述第一半导体片、所述第二半导体片分别与所述第二电极板之间形成肖特基结；且所述第一半导体片与所述第二半导体片之间相隔设定距离；其中，所述第二电极板为金属导体。导体。导体。

【技术实现步骤摘要】
一种能源发电机
[0001]本申请要求在2022年04月13日提交中华人民共和国知识产权局、申请号为202210387612.5、专利技术名称为“复合能源发电机”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及新能源
，尤其涉及一种能源发电机。

技术介绍

[0003]研究人员在可再生能源的研究上持续发力，以期为环境保护做出贡献，同时能在能源供应发面开拓新道路。
[0004]长期以来，雨水作为常见的自然现象，所产生的雨滴能是受到人们忽视的一种可再生能源。目前收集雨滴能的发电机主要通过感应起电和接触起电的原理进行能源收集。这种发电机多为两层结构，一层为电负性材料，另一层为电正性材料。其中，电正性材料位于电负性材料之下。当雨滴落在电负性材料上时，雨滴在电负性材料上滚动，发生接触起电，这使得电正性材料能感应起电，从而将雨滴能转化为电能收集。但是由于雨滴间断地落在发电机表面的电负性材料上，使得发电机的两个电极板所能转化的电能，只能以交流电的形式输出，这导致在交流电输出以后，还需要接入额外的整流器，将交流电改为直流电后，才能加以利用。

技术实现思路

[0005]本申请提出一种能源发电机，用以解决收集雨滴能的发电机不能将交流电转为直流电的问题。
[0006]本申请提供一种能源发电机，包括第一电极板、第二电极板，所述第一电极板覆盖于所述第二电极板的上表面，所述第一电极板为电负性高于设定阈值的聚合物薄膜，包括：
[0007]第一半导体片和第二半导体片，所述第一半导体片、所述第二半导体片的上表面均与所述第二电极板的下表面相接，使得所述第一半导体片、所述第二半导体片分别与所述第二电极板之间形成肖特基结；且所述第一半导体片与所述第二半导体片之间相隔设定距离；
[0008]其中，所述第二电极板为金属导体。
[0009]上述申请实施例中的能源发电机，通过在材料为金属导体的第二电极板下方设置第一半导片、第二半导体片，使第一半导体片和第二半导体片都能与第二电极板之间形成肖特基结。通过肖特基结的整流效应，就可以将能源发电机所收集的交流电转化为直流电，从而提高了收集雨滴能的能源发电机的适用性，促使能源发电机能直接应用于更多的用电设备。
[0010]一种可能的实施方式，所述第一半导体片的电阻率、第二半导体片的电阻率均不小于10欧姆
·
厘米。
[0011]一种可能的实施方式，所述能源发电机还包括：
[0012]第三电极板，贴附于所述第一半导体片的下表面；
[0013]第四电极板，贴附于所述第二半导体片的下表面。
[0014]一种可能的实施方式，第一半导体片为p型半导体，所述第二半导体片为 n型半导体。
[0015]一种可能的实施方式，所述第二电极板为透明电极板，且所述第二电极板的费米能级位于所述p型半导体的费米能级和所述n型半导体的费米能级之间。
[0016]一种可能的实施方式，在所述第三电极板与所述第一半导体片之间设置第一粘附层，使得所述第一半导体片与所述第一粘附层之间形成欧姆接触；并且，在所述第四电极板与所述第二半导体片之间设置第二粘附层，使得所述第二半导体片与所述第二粘附层之间形成欧姆接触。
[0017]一种可能的实施方式，所述第一半导体片、所述第二半导体片均为硅片。
[0018]一种可能的实施方式，所述第三电极板、所述第四电极板均为金电极板。
[0019]一种可能的实施方式，所述第一半导体片的厚度、所述第二半导体片的厚度均不小于0.5mm。
[0020]一种可能的实施方式，所述能源发电机还包括；
[0021]金属纳米线；
[0022]其中，所述金属纳米线于所述第一电极板和所述第二电极板之间；所述金属纳米线在所述第二电极板上表面的覆盖率为1％～10％之间的任一值。
附图说明
[0023]图1为本申请实施例提供的一种能源发电机的结构示意图；
[0024]图2为本申请实施例提供的一种复合能源发电机的结构示意图；
[0025]图3为本申请实施例提供的又一种能源发电机的结构示意图；
[0026]图4为本申请实施例提供的对应于图3所示的能源发电机的等效电路图；
[0027]图5为本申请实施例提供的，使用图3所示的能源发电机收集雨滴能时的性能测试图；
[0028]图6为本申请实施例提供的，使用图3所示的能源发电机收集太阳能时的性能测试图；
[0029]图7为本申请实施例提供的，使用图3所示的能源发电机收集热能时的性能测试图；
[0030]图8为本申请实施例提供的，使用图3所示的中能源发电机同时收集雨滴能、太阳能、热能时的性能测试图。
具体实施方式
[0031]针对现有技术中，缺乏一种收集雨滴能时，能将交流电转为直流电的能源发电机的问题，本申请提出一种能源发电机，该能源发电机包括第一电极板、第二电极板，第一电极板覆盖于第二电极板的上表面。在第二电极板下方设有第一半导体片、第二半导体片，使第一半导体片、第二半导体片均与第二电极板相接触，以便于形成肖特基结。利用该肖特基
结的整流特性，就可将通过雨滴能所得的交流电转为直流电，使得本申请实施例中所提供的能源发电机，在收集雨滴能时，可以直接以直流电的形式输出电能。
[0032]为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请的技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0033]本申请提出一种能源发电机，用以解决收集雨滴能的发电机不能将交流电转为直流电的问题。
[0034]图1为本申请实施例提供的一种能源发电机的结构示意图。如图1所示，能源发电机10包括第一电极板11、第二电极板12，第一电极板11为电负性高于设定阈值的聚合物薄膜。该聚合物薄膜可以是聚四氟乙烯。第二电极板12 为金属导体。其中，第一电极板11覆盖于第二电极板12上表面。在第二电极板12下方设置第一半导体片13、第二半导体片14，使第一半导体片13、第二半导体片14与第二电极板12相接，以便于第一半导体片13、第二半导体片 14和第二电极板12形成肖特基结15。
[0035]在雨滴间断滴落在第一电极板11的过程中，接触起电和感应起电引起第二电极板12上的电荷在两个相反的方向上来回转移，产生交流电；由于肖特基结15的整流效应：可以将交流电转为直流电后输出。当电流经过肖特基结 15，自第一半导体片13和/或第二半导体片14流出时，已经完成了交流电到直流电的转换，电能以直流电的形式流出。因此，上述申请实施例中的能源发电机10达到了优化收集雨滴能的发电机的目的，避免了在外接电路中再连接A/D 转换器或A/C转换器进行整流。
[0036]为避免肖特基结15对应的肖特基二极管产生的漏电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源发电机，包括第一电极板、第二电极板，所述第一电极板覆盖于所述第二电极板的上表面，所述第一电极板为电负性高于设定阈值的聚合物薄膜，其特征在于，包括：第一半导体片和第二半导体片，所述第一半导体片、所述第二半导体片的上表面均与所述第二电极板的下表面相接，使得所述第一半导体片、所述第二半导体片分别与所述第二电极板之间形成肖特基结；且所述第一半导体片与所述第二半导体片之间相隔设定距离；其中，所述第二电极板为金属导体。2.如权利要求1所述的能源发电机，其特征在于，所述第一半导体片的电阻率、第二半导体片的电阻率均不小于10欧姆
·
厘米。3.如权利要求1或2所述的能源发电机，其特征在于，所述能源发电机还包括：第三电极板，贴附于所述第一半导体片的下表面；第四电极板，贴附于所述第二半导体片的下表面。4.如权利要求3所述的能源发电机，其特征在于，第一半导体片为p型半导体，所述第二半导体片为n型半导体。5.如权利要求4所述的能源发电机，其特征在于，所述第二电极板为透明电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，谢媛媛，张之，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：