Triboelectric nanogenerator
Download
Report
Transcript Triboelectric nanogenerator
سمینار کوانتوم الکترونیک
عنوان سمینار:
فهرست
مقدمه
Piezoelectric nanogenerator
Triboelectric nanogenerator
Pyroelectric nanogenerator
Hybrid cells for concurrently harvesting multi-type energies
Applications
1/12
مقدمه
نانو ژنراتور
-تکنولوژی با ابعاد کوچک برای تبدیل انرژی مکانیکی و گرمایی به الکتریسیته
انواع نانو ژنراتورها
•
پیزوالکتریک نانو ژنراتور
•
تریبوالکتریک نانو ژنراتور
•
پایروالکتریک نانو ژنراتور
2/12
Piezoelectric nanogenerator
برای تبدیل انرژی جنبش ی به انرژی الکتریکی با استفاده از مواد پیزوالکتریک
برای اولین بار در سال 2006بر اساس اکسید روی ()ZnO موادی که با اعمال نیروی خارجی ،دوقطبیهایش تحریک شده و میدانالکتریکی ایجاد می کند.
3/12
Piezoelectric nanogenerator
طریقه ی عملکرد
براساس نیروی عمود بر محور نانو سیم
براساس نیروی موازی بر محور نانو سیم
• براساس نیروی عمود بر محور نانوسیم
4/12
Piezoelectric nanogenerator
• براساس نیروی موازی بر محور نانوسیم
• اهمیت کانتکت الکتریکی
شکل گیری کانتکت شاتکی
الکترونگاتیوی کمتر از تابع کار فلز
Ea (ZnO) = 4.5
)Pt (φ=6.1eV
5/12
Piezoelectric nanogenerator
پیکربندی هندس ی
• Vertical nanowire Integrated Nanogenerator (VING)
• Lateral nanowire Integrated Nanogenerator (LING)
• Nanocomposite Electrical Generators (NEG)
VING • جریان خروجی باال در پیکربندی
LING • ولتاژ خروجی باال در پیکربندی
6/12
Triboelectric nanogenerator
برای تبدیل انرژی جنبش ی به انرژی الکتریکی با استفاده از مواد تریبوالکتریک
برای اولین بار در سال 2012 موادی که با نزدیک شدن به یک دیگر یا با تماس و یا سایش دارای بارالکتریکی می شوند
7/12
Triboelectric nanogenerator
حالت های عمومی و طریقه عملکرد
•
•
•
حالت تماس عمودی و جداسازی
حالت سایش افقی
حالت تک الکترودی
8/12
Pyroelectric nanogenerator
برای تبدیل انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی با استفاده از مواد پایروالکتریک
برای اولین بار در سال 2012 موادی که با تغییر دما در انها بار الکتریکی ایجاد می شود. -اختالف دما بین دو سطح یک ماده باعث جاری شدن بارهای ازاد می شود
9/12
Pyroelectric nanogenerator
طریقه ی عملکرد
اثر اولیه پایروالکتریک
اثر ثانویه پایروالکتریک
اثر اولیه بیشتر در مواد فرومغناطیس وجود دارد که بدون
اعمال شرایط خاصی همیشه در ماده یک میدان مغناطیسی
وجود دارد.
اثر ثانویه در موادی وجود دارد که با اعمال فشار دارای
جهت گیری میدان مغناطیسی می شوند مانند مواد پیزو
الکتریک .این اثر میتواند مانند فشار در این مواد یک
پتانسیل القاء کند.
10/12
Hybrid cells for concurrently harvesting
multi-type energies
11/12
Applications
Piezoelectric nanogenerator
Self-powered nano/micro devices
Smart Wearable Systems
Implantable Telemetric Energy Receiver
Triboelectric nanogenerator
Harvesting vibration energy
Harvesting energy from human body motion
Self-powered active strain/force sensors
Pyroelectric nanogenerator
Self-powered temperature sensors
12/12