柔性光热电纳米发电器件研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nufjin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前可穿戴电子设备的供能主要使用储能装置,如电池。但是,针对分布广泛、寿命有限的数万亿电池,进行监测、更换、回收是一项耗时、艰巨、且几乎不可能完成的任务。另一方面,人体和环境中存在着源源不断的热能,这些热能通常被忽视而浪费。因此,开发柔性可穿戴热能收集发电技术即热电纳米发电机,将有可能为穿戴电子提供不竭能源。本论文在基于文献调研的基础上,针对柔性可穿戴热电发电技术温差小的问题,提出了解决思路。本文基于MoS2/PU膜的光热效应和Te/PEDOT膜的热电效应,设计并制备柔性光热电纳米发电器件,并对材料特性、器件性能、可穿戴应用等进行系统研究,以下为具体研究内容:1.研究MoS2/PU膜的光热性能系统研究了不同二硫化钼(MoS2)浓度的MoS2/PU膜的光热性能。研究发现,随着MoS2浓度的增加,薄膜的光热温度升高,光热性能得到提升。但是,当浓度达到一定程度后,薄膜出现开裂,不利于柔性光热膜的成膜、转移,因此,光热膜的MoS2浓度优选为2 wt.%。2.研制双电极模式柔性光热电纳米发电机(PTENG)并研究其输出性能选择优化的MoS2/PU光热膜和Te/PEDOT热电薄膜,设计并制备PTENG。MoS2/PU光热膜能够有效收集环境中的光热能以作为发电机的可靠热源,改善目前柔性热电发电机温差低的技术问题。该PTENG的塞贝克系数为42 μV/K,优于部分已报道的柔性热电发电机。通过改变光照时间或光功率密度,PTENG可实现可调输出。电压随光致温差线性变化,器件有望应用到自驱动温度传感系统。3.研制三电极模式柔性可穿戴人体热-光热电纳米发电机(BH-PTENG)并研究其输出性能基于PTENG的研究,本研究首次优化设计出BH-PTENG,该器件可同时收集人体热能与环境光热能,获得较大的器件温差,解决传统柔性可穿戴热电器件温差低、光热电器件在无光照条件下无法工作的问题。BH-PTENG的塞贝克系数可达94 μV/K,且其输出具有良好稳定性和可靠性。其器件电阻在佰欧级,有望为低电阻低功率外接器件提供直流电源。
其他文献
目的:疟疾是由疟原虫感染后直接引起的一种寄生原虫感染性疾病,对身体健康有极大的损害。在2019年由世界卫生组织(World Health Organization,WHO)出版的疟疾报告(malaria repor
当前,随着互联网网络及信息化技术手段等的不断革新,教育领域中信息化教学的概念更加深入人心,逐步与各类学科的教学紧密结合在一起。多媒体交互设备的发展、信息化软硬件的完善、移动终端的大众化等,对“教师课上讲,学生课后练”的传统教学模式产生了巨大的冲击。在这样的时代背景下,信息化教学就是应运而生。中等职业学校的旅游服务与管理专业作为向旅游业及相关行业培养并输送理论与实践素质兼备的劳动者与从业者的重要专业
学位
随着互联网及信息技术的不断创新,移动智能手机大规模普及,给人们的生活带来了极大的便利。手机APP开发日益成熟,涉及到了各行各业,凭借其种类繁多、操作简单、功能丰富等特点,现在已经成为人与人,人与物之间的沟通桥梁。设计师可以对手机APP交互界面进行设计,来提升用户体验,用设计让产品更有温度。在万物互联智能信息化浪潮下,现有的校园网络服务平台已经略显滞后,这对学校的管理服务提出了更高的要求,数字化校园
学位
当今世界,世界多极化和经济全球化趋势日益明显,人与人、国与国之间的联系更加密切。当前我国在习近平总书记的引导下对时代发展趋势进行精准的总结,以我国的实际发展情况为基础提出人类命运共同体理念。这一理念是与马克思共同体思想一脉相承的理论体系,对新时代建立一个开放包容、和平安全、清洁美丽的家园具有重要意义。本文以马克思主义哲学为理论依据,探究习近平人类命运共同体理念中蕴含的辩证统一性,包括四部分内容:第
学位
随着移动互联网新技术和新教育理念的相继出现,教育改革持续深化,中职学校传统的教学模式已无法适应当前教育信息化和社会对人才的需要,为了有效变革传统教学模式老师教学生被动学而教学效果不佳、学生缺乏学习主动性,教学活动缺乏规划,学生综合素质低等问题,本文以中职《导游业务》课程为例,将构建具有系统、全面、互动性和实用性优势的翻转课堂混合式教学模式应用到教学过程中,更好地推动课程教学变革,让学生的学习更加灵
学位
教育在二十一世纪面临着一系列挑战,这些挑战来自于国家人口快速增长而引发的教育需求、各国之间的竞争以及科技的快速发展。信息技术在教育改革当中肩负着极其重要的使命,改变传统教育低效率的状况,在教育活动中增加科技含量,将资源多层次开发,真正达到教育信息化。诸多中学地理课程案例的研究结果证实,高质量地理课程教育能够给予中小学生一种独特的思考能力与提高自我学习的机会。目前,在我国地理数字化课程的实施进程中,
学位
互联网的高速发展和巨大活力使得当今社会迈入了新媒体时代,新媒体时代信息传播所具有的即时性、海量性、共享性、交互性和快捷性等特点也影响着当代青少年的道德观。中学时期是个体道德责任感发展完善的关键期,对其进行教育影响和干预能够产生显著作用。作为从小接触互联网的新时代青少年,中学生的道德责任感在新媒体时代也呈现出不同的特点。本研究采用问卷法结合访谈法的方式对S省共6所初高中进行调查,共发放调查问卷480
学位
在21世纪,人类社会步入信息时代,现代信息技术在各方面影响着人类的生活,也正融入教育领域,对传统的教育思想、教育内容、教育方式产生深刻的影响。语文学科是非常重要的基础学科,是学习其它科目的基础;小学阶段是学生形成良好学习习惯、养成良好学习兴趣的关键阶段,所以,研究小学语文教学中现代信息技术的应用现状是十分迫切和必要的。研究现状更有利于找到信息技术在语文教学应用中的问题,而明确问题才能提出解决方案,
学位
随着《普通高中地理课程标准(2017版)》的颁布,新的课程标准中明确了地理学科核心素养体系,其中培养学生地理实践力素养是促进学生形成地理核心素养的重要部分,而地理实验教学在促使学生地理实践力素养落地中起关键作用。如何让地理实验在课堂教学中发挥重要的作用已成为教育界的热点研究话题,越来越受到地理教育工作者的重视和青睐。本文采用了文献资料法、访谈法、问卷调查法、数据分析法,在建构主义学习理论、人本主义
学位
在爆震推进领域,流体障碍物起爆技术是一种新兴的低阻短距起爆技术,用于爆震燃烧室内火焰加速及缩短缓燃向爆震转捩(Deflagration to detonation transition,DDT)距离和时间