电能产生器件及其驱动方法技术

本发明专利技术提供了电能产生器件及其驱动方法。该电能产生器件包括：压电结构，包括具有压电特性的材料；和绝缘膜，包括具有电介体特性的材料。当外部能量供应到绝缘膜时，绝缘膜接触压电结构，压电结构然后变形以产生电能。此外，当绝缘膜与邻近该绝缘膜的基板之间的静电电容改变时产生电能。

【技术实现步骤摘要】
电能产生器件及其驱动方法
本公开涉及电能产生器件，更具体地，涉及包括压电结构和具有电介体特性的绝缘膜的电能产生器件以及驱动其的方法。
技术介绍
已经对电能产生器件开展了研究，该电能产生器件通过使用生长在基板上的压电纳米线将普通生活环境中产生的各种类型的能量(包括机械能)转变成电能。通常，电能产生器件已经通过在平的体型基板上生长压电纳米线来制造。然而，当使用这样的电能产生器件时，由于体型衬底，难以从低密度能量(例如，低密度外部振动或声波)有效产生电能。因此，近来对这样的电能产生器件给予许多关注，该电能产生器件通过利用具有柔性和可伸长特性的纺织物(例如，布)作为基板从例如人体的运动产生的机械能或从例如外部噪声产生的振动能来产生电能。当使用利用纺织物基板的电能产生器件时，可以增强压电效应并且所产生的输出电压可以被有效增大，因为纺织物基板具有改善的共形覆盖性和粗糙的表面并响应于外部环境灵敏地振动。
技术实现思路
本专利技术提供每个具有压电结构和绝缘膜的电能产生器件以及驱动其的方法，该绝缘膜具有电介体特性。额外的方面将在以下的描述中部分阐述，并将部分地从该描述而明显，或者可以通过实践给出的实施例而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能产生器件，包括：第一基板和第二基板，每个由导电材料形成并彼此分开设置；压电结构，设置在所述第一基板上并包括具有压电特性的材料；以及绝缘膜，设置在所述压电结构与所述第二基板之间并包括具有电介体特性的材料。

【技术特征摘要】
2011.07.20 KR 10-2011-00720751.一种电能产生器件，包括：第一基板和第二基板，每个由导电材料形成并彼此分开设置；压电结构，设置在所述第一基板上并包括具有压电特性的材料；以及绝缘膜，设置在所述压电结构与所述第二基板之间并包括具有电介体特性的材料，其中所述压电结构由n型半导体材料形成，并且所述绝缘膜的面对所述压电结构的表面包括负表面电荷，或者其中所述压电结构由p型半导体材料形成，并且所述绝缘膜的面对压电结构的表面包括正表面电荷。2.如权利要求1所述的电能产生器件，其中当外部机械力施加到所述绝缘膜时，所述绝缘膜接触所述压电结构，然后所述压电结构变形以产生电能。3.如权利要求1所述的电能产生器件，其中所述绝缘膜包括具有半永久极化或半永久表面电荷的材料。4.如权利要求3所述的电能产生器件，其中所述绝缘膜包括基于聚合物的材料或无机材料。5.如权利要求4所述的电能产生器件，其中所述基于聚合物的材料包括含氟聚合物、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。6.如权利要求4所述的电能产生器件，其中所述基于聚合物的材料包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、多孔聚四氟乙烯(PTFE)或蜂窝聚丙烯。7.如权利要求4所述的电能产生器件，其中所述无机材料包括硅氧化物、硅氮化物、铝氧化物或光折变材料。8.如权利要求1所述的电能产生器件，其中所述压电结构包括生长在所述第一基板上的多个压电纳米线或涂覆在所述第一基板上的压电材料层。9.如权利要求8所述的电能产生器件，其中所述多个压电纳米线设置为垂直或倾斜于所述第一基板。10.如权利要求8所述的电能产生器件，其中所述多个压电纳米线成形为在长度方向上直径相同和/或逐渐变化。11.如权利要求8所述的电能产生器件，其中所述多个压电纳米线包括ZnO、锆钛酸铅(PZT)或BaTiO3。12.如权利要求8所述的电能产生器件，其中所述压电材料层包括聚合物压电膜。13.如权利要求12所述的电能产生器件，其中所述聚合物压电膜包括聚偏二氟乙烯(PVDF)。14.如权利要求1所述的电能产生器件，其中所述第一基板和所述第二基板的每个包括纺织物基板。15.如权利要求14所述的电能产生器件，其中所述纺织物基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：金显珍，金成珉，朴钟辰，孙炯彬，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：