[发明专利]电能产生器

说明书

技术领域

本发明涉及电能产生器，更具体地，涉及能够将阳光和机械振动能转变成电能的混合电能产生器。

背景技术

光生伏打(photovoltaic)(太阳能电池)系统是将太阳能转变为电能并通常包括p型半导体材料和n型半导体材料的装置。当光直接照射到太阳能电池上时，太阳能电池中产生电子和空穴。所产生的电子和空穴分别移动到n型电极和p型电极，由此产生电能。近来，已经对用于太阳能电池系统的纳米结构例如纳米线的使用进行了研究以提高太阳能电池的效率。

混合电能产生器，例如根据周围环境选择性地将阳光或机械振动转变为电能的混合电能产生器，近来得到发展。对混合电能产生器的关注持续增加。混合电能产生器可具有其中光生伏打元件和压电元件集成在一起的结构，从而光生伏打效应和压电效应可一起或单独产生。在混合电能产生器中，可通过利用两种不同的能量产生方法产生电能，即，光生伏打方法和压电方法。然而，光生伏打方法所希望的电极接触特性不同于压电方法所希望的电极接触特性。一般而言，光生伏打方法要求欧姆接触特性，而压电方法要求肖特基接触特性。因此，在混合电能产生器中，光生伏打元件需要欧姆接触，压电元件需要肖特基接触，从而高效率地产生电能。

发明内容

本发明提供混合电能产生器，用于有效地将太阳光和机械振动转变为电能。

额外的方面将在下面的说明中部分地阐述，且部分地将从该说明变得显然，或者可通过所给出的实施例的实践而习得。

因此，根据本发明的一方面，一种电能产生器包括：第一基板；第二基板，距离所述第一基板预定距离设置；多个细长部件，设置在所述第一基板和所述第二基板之间，其中所述多个细长部件中的至少一个由压电材料形成；及接触层，设置在所述第二基板上，其中所述接触层由具有金属-绝缘体转变(MIT)特性的材料形成。所述多个细长部件的所述至少一个的第一端可与所述接触层形成接触。

所述多个细长部件中的所述至少一个的第二端可与所述第一基板形成p-n结。

所述多个细长部件可以是纳米线。所述接触层的MIT特性可以温度变化为基础。

所述细长部件的所述第一端和所述接触层之间的所述接触在高于预定温度的温度可以是欧姆接触。所述细长部件的所述第一端和所述接触层之间的所述接触在低于预定温度的温度可以是肖特基接触。

所述接触层可包括钒氧化物。所述接触层可形成在由可变形材料形成的透明基板上。

所述纳米线可包括锌氧化物(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)或聚偏氟乙烯(PVDF)。

所述第一基板可以是包括无机材料和有机材料至少之一的半导体层。

所述细长部件可以是由n型半导体材料形成的纳米线，且与所述纳米线的所述第二端形成p-n结的所述第一基板可以是由p型半导体材料形成的半导体层。或者，所述细长部件可以是由p型半导体材料形成的纳米线，且与所述纳米线的所述第二端形成p-n结的所述第一基板可以是由n型半导体材料形成的半导体层。

所述多个细长部件可基本垂直于所述第一基板和所述第二基板之一排列或相对所述第一基板和所述第二基板之一以预定角度排列。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的说明，这些和/或其它方面将变得明显并更易于理解，附图中：

图1是根据本发明一示范实施例的电能产生器的透视图；

图2是沿图1所示的II-II’线截取的剖视图；

图3是当通过利用阳光方式的光生伏打方法产生电能时，图1所示的电能产生器的剖视图；

图4是当通过利用机械振动方式的压电方法产生电能时，图1所示的电能产生器的剖视图；及

图5是曲线图，示出VO₂薄膜的电阻值随不同温度的变化。

具体实施方式

现在将详细参照实施例，附图中示出实施例的示例，其中相似的附图标记始终表示相似的元件。对此而言，此处实施例可具有不同形式且不应解释为局限于这里阐述的说明。因此，下面仅参照附图描述实施例以解释该说明书的各方面。

图1是根据本发明一示范实施例的电能产生器的透视图。图2是沿图1所示的II-II’线截取的剖视图。