本实用新型专利技术发电薄膜的制造技术领域,具体地来讲为一种压式发电薄膜器件。该器件从底层到上层依次包括金属不锈钢板、第一金属电极、第一石墨烯导电薄膜、偏聚氟乙烯压电薄膜、第二石墨烯导电薄膜以及第二金属电极。本实用新型专利技术把压电材料发电技术与超级导体石墨烯相结合实现发电,由于石墨烯超导体的特征,极大程度的导出了所有的电荷,解决了压电材料发电率低,不易导出等难题。为压电材料发电,为节能减排作出重大的贡献。本实用新型专利技术用于车辆在道路行驶时,车轮与路面存在相互作用,在此过程中,该部分能量被压式发电薄膜器件所进行回收,并加以利用。
【技术实现步骤摘要】
本技术发电薄膜的制造
,具体地来讲为一种压式发电薄膜器件。
技术介绍
车辆在道路行驶时,车轮与路面存在相互作用,在此过程中,有相当一部分能力消耗,该部分能量可以进行回收,并加以利用。特别是在车轮与路面作用较大的场合,如收费站减速带,停车场出入口,繁忙的十字路口等,都有着十分可观却没有被利用的能量。而当前节能减排的重点在于实现技术节能,由于压电材料具有优良的特性,国内外对压电材料的研究较多。因对压电发电技术的研究较少,故压电发电技术必将成为未来的发展趋势,然而压电材料具有产生电量少,且不连续等难题,发的电很难全部导出,由于传统导电电极的缺点,消耗了大量压电材料发出的电。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种压式发电薄膜器件,解决压电材料具有产生电量少,且不连续等难题,发的电很难全部导出,由于传统导电电极的缺点,消耗了大量压电材料发出的电。本技术是这样实现的,一种压式发电薄膜器件,该器件从底层到上层依次包括金属不锈钢板、第一金属电极、第一石墨烯导电薄膜、偏聚氟乙烯压电薄膜、第二石墨烯导电薄膜以及第二金属电极。进一步地,偏聚氟乙烯压电薄膜厚度为500nm到1000nm。进一步地,所述金属不锈钢板的厚度为1-2mm。进一步地,所述第一金属电极与所述第二金属电极采用铝电极。本技术与现有技术相比,有益效果在于:本技术把压电材料发电技术与超级导体石墨烯相结合实现发电,由于石墨烯超导体的特征,极大程度的导出了所有的电荷,解决了压电材料发电率低,不易导出等难题。为压电材料发电,为节能减排作出重大的贡献。本技术用于车辆在道路行驶时,车轮与路面存在相互作用,在此过程中,该部分能量被压式发电薄膜器件所进行回收,并加以利用。本技术发电器件具有优异的压电性能,挤压就能发电,不受天气与环境限制,具有潜在的市场空间。而且制备工艺简单,可实现规模生产。附图说明图1为本技术实施例提供的器件的层状结构流程图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。参见图1,一种压式发电薄膜器件,该器件从底层到上层依次包括金属不锈钢板1、第一金属电极2、第一石墨烯导电薄膜3、偏聚氟乙烯压电薄膜4、第二石墨烯导电薄膜5以及第二金属电极6。偏聚氟乙烯压电薄膜厚度为500nm到1000nm。金属不锈钢板的厚度为1-2mm。第一金属电极与所述第二金属电极采用铝电极。实施例1制备过程为:将金属不锈钢板衬底基片先用用离子水超声波清洗5分钟后,用氮气吹干送入磁控溅射反应室,在8.0×10-4Pa真空的条件下,沉积制备第一金属铝电极。其工艺参数条件是:采用氩气作为气体反应源,其氩气流量为20sccm,反应溅射铝金属靶材的纯度为99.99%,衬底温度为150℃,沉积时间为10分钟。采用PECVD技术制备第一石墨烯导电薄膜;其工艺参数条件是:甲烷和氢气作为混合气体反应源,混合气体反应源中的甲烷和氢气体积比为4:1,另外通入其单独氢气作为反应源,其甲烷和氢气作为混合气体反应源流量为20sccm,其单独氢气作为反应源流量为10sccm,衬底温度为100℃,沉积时间为10分钟。取出反应样品制备偏聚氟乙烯(PVDF)薄膜,由偏氟乙烯通过悬浮聚合或乳液聚合而成,反应方程式如下所示:CH2=CF2--(CH2CF2)n。薄膜厚度为1000nm。采用PECVD技术制备第二石墨烯导电薄膜;其工艺参数条件是:甲烷和氢气作为混合气体反应源,甲烷和氢气的体积比为1:1,另外通入其单独氢气作为反应源,其甲烷和氢气作为混合气体反应源流量为20sccm,其单独氢气作为反应源流量为10sccm,衬底温度为100℃,沉积时间为10分钟。制备第二金属铝电极,采用磁控溅射制备,其工艺参数条件是:采用氩气作为气体反应源,其氩气流量为20sccm,反应溅射铝金属靶材的纯度为99.99%,衬底温度为150℃,沉积时间为10分钟。样品制备结束后为了分析薄膜中石墨烯的平整度,对所得的石墨烯薄膜进行了SEM测试分析。制备的石墨烯薄膜形貌很平整,晶粒分布很均匀,网状结构明显。说明该条件下的石墨烯薄膜样品质量较优异,为后续的器件导电与后续薄膜的生长起到了极大的作用。将制备后的样品制备成装置,并安装于道路适宜处,将车轮与路面作用消耗的部分能量回收转化为可利用的电能,使道路自发电成为现实,达到节能减排的目的。制备成的发电装置包括机械装置、压电振子、处理电路三个部分。机械装置能有效吸收车辆与路面作用的一部分能量,传递给压电振子,再带动压电振子发电,最后经过处理电路转化为可利用、可存储的电能。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压式发电薄膜器件,其特征在于,该器件从底层到上层依次包括金属不锈钢板、第一金属电极、第一石墨烯导电薄膜、偏聚氟乙烯压电薄膜、第二石墨烯导电薄膜以及第二金属电极。
【技术特征摘要】
1.一种压式发电薄膜器件,其特征在于,该器件从底层到上层依次包括金
属不锈钢板、第一金属电极、第一石墨烯导电薄膜、偏聚氟乙烯压电薄膜、第
二石墨烯导电薄膜以及第二金属电极。
2.按照权利要求1所述的压式发电薄膜器件,其特征在于,偏聚氟乙烯压
...
【专利技术属性】
技术研发人员:于健,宋吉鑫,高凯征,张东,林数全,王存旭,杜世鹏,刘春忠,李娜,何毅,
申请(专利权)人:辽宁广告职业学院,沈阳工程学院,
类型:新型
国别省市:辽宁;21
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