[發明專利]射頻收發機中長條型熱電與納米硅薄膜光電集成發電機

在審

• 申請號: 201810208027.8
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108470780A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 廖小平;陳友國
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/028;H01L31/0392;H01L35/32;H02S10/30;B82Y30/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種射頻收發機中長條型熱電與納米硅薄膜光電集成發電機，其特征是：該微納發電機由制作于同一層N型硅襯底(1)上的光電池和熱電發電機兩個部分構成，中間隔有第一氮化硅隔離層(13)，光電部分制作有非晶硅(a-Si)薄膜(2)、發射極P+區(3)、氮化硅層(4)，BSF(背面區域)區(5)、絨面結構(6)、FS(前表面)區(7)和背接觸電極金屬Al層(8)；熱電發電機部分包括熱電堆的P型臂(9)、熱電堆的N型臂(10)、聚酰亞胺層(11)和Ti/Au層(12)、第二氮化硅隔離層(14)和散熱板金屬Al層(15)；非晶硅(a-Si)薄膜(2)由非晶硅和碳化硅薄膜交替排列而成，非晶硅子層厚度為4nm；BSF(背面區域)n+區(5)和發射極P+區(3)及其電極相互交錯，電極呈叉指形狀排列；熱電堆的P型臂(9)和熱電堆的N型臂(10)中的多晶硅納米線簇含有的納米線數量為50-200，多晶硅納米線由深紫外光刻形成，直徑為1-100nm，高度為2-10um；熱電堆電極(12)材料為金，金屬板(15)材料為鋁；采用的納米硅薄膜的熱導率遠低于傳統體材料，可以實現一邊維持電子運輸，一邊抑制熱量輸送，從而極大的提高了熱電發電效率。

2.根據權利要求1所述的一種射頻收發機中長條型熱電與納米硅薄膜光電集成發電機，其特征是：該發電機用于射頻收發組件中，光電池部分，其受光面朝外，用于接受環境中的不同方向的光線，由于本征納米硅薄膜(a-Si)的存在，可提升光電效率；熱電部分，由于功率放大器作為射頻收發組件的核心模塊之一，且其熱耗損嚴重，故將一端貼在功率放大器上方，對功放工作產生的熱能進行收集，減少能源浪費；光電和熱電能量收集之后，通過DC-DC轉換模塊后，被存貯在電池中，可為無線傳感網自身的無線傳感節點和監控電路等低功耗設備供電。