[發明專利]一種基于PET/銀納米線/氧化鋅鎂/氧化鋅鎂納米陣列的納米發電機

在審

• 申請號: 201811313390.2
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109585642A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 余璇;陳立橋;龍運前;冷哲;張揮球;胡金飛
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: H01L41/08
• 分類號: H01L41/08;H01L41/113;H01L41/27;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

一種基于PET/銀納米線/氧化鋅鎂/氧化鋅鎂納米陣列的納米發電機，它包括一柔性PET，所述的柔性PET上自下而上依次制備有：1）銀納米線導電薄膜層，并構成由柔性PET/銀納米線導電層薄膜層復合的底電極；2）在所述柔性PET/銀納米線導電層薄膜層之上制備氧化鋅鎂薄膜層；3）在所述氧化鋅鎂薄膜層之上制備氧化鋅鎂納米陣列，獲得柔性的氧化鋅鎂納米柱陣列；4）在所述氧化鋅鎂納米柱陣列之上制備活性層、空穴傳輸層；5）在上述活性層、空穴傳輸層上制備金頂電極層；6）在底電極和金頂電極層兩個金屬電極之間用銅線連接，通過導電漿料將銅絲焊接，采用環氧樹脂封裝焊接處，封裝后連接至載體，即完成基于納米結構薄膜電極的納米發電機。

技術領域

本發明涉及的是一種基于PET/銀納米線/氧化鋅鎂/氧化鋅鎂納米陣列的納米發電機及制備方法，屬于納米發電機技術領域。

背景技術

作為二十一世紀的重要高新科技領域，納米發電機正經歷前所未有的高速發展期。目前的納米發電機可以包括壓電納米發電機和摩擦納米發電機。壓電納米發電機的基本原理是納米線在外力拉伸或壓縮是，納米線中產生壓電勢能，相應的瞬變電流在兩端流動以平衡費米能級，從而產生電能。

隨著當前電子時代的發展，比如電子皮膚、可伸縮電路器件等柔性可穿戴的電子器件在我們日常生活中起到了越來越大的作用。納米發電機能夠自發的將機械能轉變成電能，這種能量轉變在能源再生的各個方面引起了廣泛的關注。該裝置可應用于便攜式電子、人體環境自發電和生物傳感器等多方面用途。

納米發電機的底電極通常采用柔性基底通過濺射或真空沉積制備的ITO薄膜作為底電極，柔性ITO薄膜方法制備復雜，價格昂貴，且ITO薄膜的抗彎折性能不佳，通常彎折數百次后ITO薄膜電學性能顯著下降。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種制備過程簡單，價格低廉，實用性強，易于大規模生產的基于PET/銀納米線/氧化鋅鎂/氧化鋅鎂納米陣列的納米發電機及制備方法。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，一種基于PET/銀納米線/氧化鋅鎂/氧化鋅鎂納米陣列的納米發電機，它包括一柔性PET，所述的柔性PET上自下而上依次制備有：

1）銀納米線導電薄膜層，并構成由柔性PET/銀納米線導電層薄膜層復合的底電極；

2）在所述柔性PET/銀納米線導電層薄膜層之上制備氧化鋅鎂薄膜層；

3）在所述氧化鋅鎂薄膜層之上制備氧化鋅鎂納米陣列，獲得柔性的氧化鋅鎂納米柱陣列；

4）在所述氧化鋅鎂納米柱陣列之上制備活性層、空穴傳輸層；

5）在上述活性層、空穴傳輸層上制備金頂電極層；

6）在底電極和金頂電極層兩個金屬電極之間用銅線連接，通過導電漿料將銅絲焊接，采用環氧樹脂封裝焊接處，封裝后連接至載體，即完成基于納米結構薄膜電極的納米發電機。

作為優選：所述銀納米線的平均長度為3-200微米，銀納米線平均直徑為20-200納米，銀納米線薄膜平均厚度是200-2000nm，銀納米線薄膜的方塊電阻為20-300Ω/Sq；

所述氧化鋅鎂薄膜厚度是15-300nm，上述銀納米線/氧化鋅鎂薄膜的方塊電阻低于30歐姆Ω/Sq；

所述氧化鋅鎂納米柱高度范圍在500nm-6000nm，氧化鋅鎂納米柱直徑為50-200 nm，氧化鋅鎂納米陣列間距為50-100nm；

所述活性層、空穴傳輸層的厚度是10-150nm；

所述金頂電極層厚度范圍為30-100nm；