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苏州大学研发新型水伏发电器件,一滴水能产生1.04V电压

2024-01-08 15:54:18 综合报道 阅读:
前不久,苏州大学的研究团队发明了一种基于全新概念的水伏发电器件,这是一种铁电增强型水蒸发诱导水伏发电器件,只需一滴水就能产生1.04V的电压···

在追求清洁电源的路上,除了对传统发电方式的深度开发,业界正在不断拓展新的能量来源更为广泛的发电方式。ZYzednc

就在前不久,苏州大学的研究团队发明了一种基于全新概念的水伏发电器件(Hydrovoltaic Devices, HD),这是一种铁电增强型水蒸发诱导水伏发电器件,只需一滴水就能产生1.04V的电压。相关成果以“Ferroelectric Layer-Assisted Asymmetric Heterojunction Boosts Power Output in Silicon Hydrovoltaic Device”为题发表在《Advanced Energy Materials》杂志。ZYzednc

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该器件的核心是将超薄可极化铁电聚合物(P(VDF-TrFE))夹在纳米结构硅和顶部电极之间,从而形成一个不对称异质结,其目的在于让器件获得良好的电信号调节能力和稳健的电信号输出。只要对准铁电域的极化方向,就可以实现硅/顶部电极界面处内部电场的可调调制,从而控制硅能带弯曲并控制最终的电信号。ZYzednc

在进行有效的正向极化后,通过界面偶极子的形成可以建立一个更强的非对称电场,从而可以高效地将电荷从异质结中扫出。这一原理让这种新型水伏发电器件的发电效率得到了显著地提升,最终器件可产生 1.04V 的开路电压,几乎是反向极化电压的三倍。而除能作为发电器件之外,该器件还可应用于自供电式环境温度检测器、智能水位报警系统和自动手动双模式灌溉控制系统在内的多功能传感平台,应用范围十分广泛。ZYzednc

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器件原理及应用 来源:Advanced Energy MaterialsZYzednc

据悉,研究团队未来的研究方向主要聚焦于通过精密的刻蚀工艺对硅纳米线进行定向处理,以期改变其表面的硬度和柔韧性,旨在实现硅纳米线阵列的转移,从而摆脱硅刚性部分的束缚,从而最终获得柔性、高性能的硅纳米线水伏器件。ZYzednc

责编:Ricardo
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