[發明專利]一種P型自整流壓電俘能器

有效

• 申請號: 201811353054.0
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109327160B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 周靜;王志青;陳文;劉曰利;沈杰;陳巧
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;樂綜勝

1.一種P型自整流壓電俘能器，其特征在于，包括量子點整流壓電俘能板和固定裝置，量子點整流壓電俘能板與固定裝置連接，量子點整流壓電俘能板包括基板、壓電元件層和p型量子點自整流層，壓電元件層和p型量子點自整流層依次鋪設于基板上；

p型量子點自整流層與壓電元件層需要滿足以下條件：，且V_D1/ V_D，則p型量子點自整流層與壓電元件層之間形成自整流，其中p型量子點自整流層與壓電元件層接觸造成材料間的能帶結構偏移，產生電勢差，V_D是p型量子點自整流層和壓電元件層的接觸電勢差，V_D1為在p型量子點自整流層處的電勢差，V_D2為在壓電元件層處的電勢差，為p型量子點自整流層的載流子濃度，為壓電元件層的載流子濃度，為p型量子點自整流層的介電常數，為壓電元件層的介電常數；

p型量子點自整流層為P型Cu₁₂Sb₄S₁₃ QD空穴傳輸層；

制備所述的P型自整流壓電俘能器的方法，包括以下步驟：

1）采用磁控濺射法在基板上制備PZT壓電薄膜；

2）采用熱注入法制備量子點前驅體溶液；

3) 將量子點前驅體溶液旋涂于PZT壓電薄膜上，形成p型量子點自整流層；

4) 將基板的一端與固定裝置連接，形成懸臂梁式支撐結構；

所述的步驟2）中，采用熱注入法制備量子點前驅體溶液具體過程包括以下步驟：

A）將一定量的碘化亞銅和油胺加入到容器中；

B）通氬氣并攪拌，排盡容器內的空氣；

C）加熱容器升高溫度至目標溫度，使銅鹽溶解，得到淺黃色澄清溶液；

D）加入一定量的氯化銻，保溫一定時間，使氯化銻與油胺完全絡合，溶液仍然保持淺黃色；

E）將一定量的硫源前驅體溶液快速注入到容器的溶液中溶液顏色迅速由黃色變為深棕色；

F）反應一段時間后，停止加熱和攪拌，并將容器迅速冷卻。

2.根據權利要求1所述的P型自整流壓電俘能器，其特征在于，量子點整流壓電俘能板的一端與固定裝置連接，量子點整流壓電俘能板的另一端懸置，形成懸臂梁式振動支撐結構。

3.根據權利要求1所述的P型自整流壓電俘能器，其特征在于，p型量子點自整流層連接有外部儲能裝置。

4.根據權利要求1所述的P型自整流壓電俘能器，其特征在于，壓電元件層為壓電晶體、壓電陶瓷、壓電薄膜、壓電聚合物和壓電復合材料中的一種或任意幾種的組合。

5.根據權利要求4所述的P型自整流壓電俘能器，其特征在于，壓電元件層為PZT壓電薄膜。

6.根據權利要求1所述的P型自整流壓電俘能器，其特征在于，基板的材料為Pt/TiO₂/SiO₂/Si。