【摘要】：實驗制備的柔性壓電納米發(fā)電機(jī)用旋涂得到的PVDF-Tr FE薄膜作為有源層來實現(xiàn)機(jī)電轉(zhuǎn)換。納米發(fā)電機(jī)的有源層PVDF-Tr FE薄膜在外加電場和溫度場下被極化。在極化過程中,PVDF-Tr FE薄膜的部分順電相(α相)轉(zhuǎn)變成鐵電相或壓電相(β相)。納米發(fā)電機(jī)上下電極間的電壓分布經(jīng)過Comsol Multiphysics的數(shù)值分析,發(fā)現(xiàn)其垂直于PVDF-Tr FE薄膜方向。納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的峰值開路輸出電壓值VOC為7 V,短路輸出電流密度ISC/AE為0.53μA/cm2。實驗發(fā)現(xiàn)納米發(fā)電機(jī)的短路輸出電流ISC與有效工作面積間AE近似有線性關(guān)系,而物理模型計算得到的ISC也揭示了ISC和AE兩者間的線性關(guān)系,實驗結(jié)果驗證了物理模型計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,增加納米發(fā)電機(jī)的有效工作面積AE可以增強(qiáng)其短路輸出電流和輸出功率。
[Abstract]:The electromechanical conversion of flexible piezoelectric nanogenerators is realized by using the PVDF-Tr FE thin film as the active layer. The active layer PVDF-Tr FE film of nano generator is polarized under the applied electric field and temperature field. In the process of polarization, part of the paramagnetic phase (偽 phase) of PVDF-Tr FE thin film is transformed into ferroelectric phase or piezoelectric phase (尾 phase). The voltage distribution between the upper and lower electrodes of the nano-generator was numerically analyzed by Comsol Multiphysics, and it was found that the voltage distribution was perpendicular to the direction of the PVDF-Tr FE film. The peak open-circuit output voltage (VOC) is 7 V, and the short-circuit output current density (ISC/AE) is 0.53 渭 A / cm ~ (2). It is found that the short circuit output current (ISC) of the nano generator is approximately linear with the AE between the effective working area, and the ISC calculated by the physical model also reveals the linear relationship between ISC and AE. The experimental results verify the accuracy of the calculation results of the physical model. Therefore, increasing the effective working area (AE) of nano generator can enhance its short circuit output current and output power.
【作者單位】： 復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(61176090)
【分類號】：TM31

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2372560