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题名一种采集风能的多层薄膜颤振混合纳米发电机
被引量：3
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作者
夏杨
彭争春
张岚斌
王子墨
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机构
上海理工大学新能源科学与工程研究所
深圳大学物理与光电工程学院可拉伸电子及纳米传感器研究中心
华中科技大学土木工程与力学学院
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出处
《微纳电子技术》
北大核心
2020年第2期136-141,168,共7页
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基金
广东省教育厅应用研究重大项目(2016KZDXM005).
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文摘
设计了一种多层薄膜颤振混合纳米发电机(MFFH-NG),能同时采集薄膜由于风致振动产生的摩擦电能与压电能。薄膜组成材料为聚四氟乙烯/银/聚偏氟乙烯/银/聚四氟乙烯(PTFE/Ag/PVDF/Ag/PTFE)。模拟分析了MFFH-NG中摩擦纳米发电机(TENG)和压电纳米发电机(PENG)的工作机理;实验分析了摩擦电极板之间距离变化时器件的开路电压,得出一个最优方案。MFFH-NG可以作为一种频率-风速传感器,传感精度为1.61 Hz/(m·s^-1)。风速为10 m/s时,测出开路电压峰值平均值为189 V,均方电压为101 V,单位面积的开路电压峰值平均值和单位面积的均方电压分别为5.73×10^4 V/m^2和3.06×10^4 V/m^2;外接负载电阻为10 MΩ时,峰值功率密度平均值达到最大,为345.2 mW/m^2,均方功率密度为23.6 mW/m^2。MFFH-NG作为直接供能源可以点亮90盏商用LED灯,发出的电能可以存储到电容器中,在风能采集和自供电系统中显示出良好的应用前景。
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关键词
摩擦纳米发电机(TENG)
压电纳米发电机(PENG)
频率-风速传感器
风能采集
商用LED
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Keywords
triboelectric nanogenerator(TENG)
piezoelectric nanogenerator(PENG)
frequency-wind speed sensor
wind energy collection
commercial LED
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分类号
TM919
[电气工程—电力电子与电力传动]
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