[发明专利]一种透明压电能量收集装置

说明书

一种透明压电能量收集装置，包括在受到外部机械力作用时将机械能转变为电能的换能模块和收集所述换能模块产生的电能的集能模块；所述换能模块包括：透明且两侧表面具有透明电极的压电晶体；以及通过有机膜分别粘接于所述压电晶体的外侧的玻璃层。本发明兼具高透光率和良好的能量转换效率，能无时无刻地将受到的外力转化为电能。

技术领域

本发明涉及透明压电换能及能量收集技术领域，尤其涉及一种透明压电能量收集装置。

背景技术

传统的储能装置应用领域较为苛刻，而自然界中存在的能量很高却难以去收集。传统的能量收集装置已知有使用压电晶体将机械能转化为电能的装置。

这种现有的由压电单晶构成的压电换能装置透光率较差，在收集能量的同时却难以满足透光的需求，因此无法满足，楼宇、智能终端、显示与能量收集一体化相结合，更难以实现透光与能量收集相结合，将显示与能量收集装置相结合。

由此可见，目前急需一种能够将能适用于运用于交通运输、人工智能、智能终端的将透光特性与能量收集一体化相结合且具有一定刚性的能量收集装置。

发明内容

发明要解决的问题：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有高透光率和高能量转化效率的透明压电能量收集装置。

解决问题的技术手段：

为解决上述问题，本发明提供一种透明压电能量收集装置，包括在受到外部机械力作用时将机械能转变为电能的换能模块和收集所述换能模块产生的电能的集能模块；所述换能模块包括：透明且两侧表面具有透明电极的压电晶体；以及通过有机膜分别粘接于所述压电晶体的外侧的玻璃层。

根据本发明，透明压电能量收集装置形成为集能模块全透明的结构，同时兼具高透光率和良好的能量转换效率，能无时无刻地将受到的外力转化为电能。此外，由于集能模块形成为对称的复合结构，因此无论外力来自于哪个侧面，都能有效地进行能量转换。

也可以是，本发明中，所述压电晶体的材料为PMNT或PIMNT单晶；所述压电晶体的厚度方向为[001]晶向，并沿厚度方向极化。由此能使压电晶体在受到外力时在表面产生的电荷数目更多，从而转化得到的点和更多，改善了能量转化效率，而透明电极能在保证压电晶体的透光率的同时确保其导电性。

也可以是，本发明中，所述有机膜为由PET膜、PET离型膜和介于它们之间的光学级PET基材通过压敏胶复合而成的PET复合膜；所述有机膜通过所述压敏胶粘接所述压电晶体与所述玻璃层。由此能构成透过率高、防刮、耐磨损、涂层较薄且具有良好透气性的复合膜。能克服在粘接过程中产生雪花纹路、阴影等问题，保持优良的透过性、较低的黏性、优越的透气性。

也可以是，本发明中，所述压敏胶包括有机硅压敏胶和光学透明压敏胶。有机硅压敏胶对压力非常敏感，在受到压力后会产生形变体，其具有非常好的贴合度，不会损伤晶体。光学透明压敏胶是具有高光透过率的胶体，能确保透明压电能量收集装置的透明度。

也可以是，本发明中，所述玻璃层上沉积有导电涂层，所述导电涂层与所述压电晶体上的所述透明电极相导通，所述导电涂层将所述压电晶体产生的电能传输给所述集能模块。

也可以是，本发明中，所述集能模块包括与所述透明电极连接的整流电路和储能单元。

发明效果：

本发明兼具高透光率和高能量转化效率，全透明的结构能够广泛地应用于各种环境中，能在多个方向上无时无刻地将所受外力转化为电能，从而减少不可再生能源的消耗与二氧化碳的排放。

附图说明

图1是根据本发明一实施形态的透明压电能量收集装置的结构示意图；

图2是图1所示透明压电能量收集装置的有机膜的结构示意图；

符号说明：