当下能源与环境问题层出不穷,摩擦纳米发电机（TENG）因具有随时随地收集微小能量的特点受到了人们的青睐,成为了近年来科学界关注的重点课题之一。在之前的研究中,绝缘体材料和金属材料被广泛用作TENG的摩擦层材料,而功能更丰富、可控性更强的半导体材料在TENG中作为摩擦层材料的使用相对较少。本文选取了极为常见的一种半导体——硅（Si）,探究其作为摩擦层材料时摩擦纳米发电机的性能:（1）基于半导体硅的交流摩擦纳米发电机我们将Si和聚四氟乙烯（PTFE）作为两种摩擦层材料设计了基于Si-PTFE结构的TENG（SP-TENG）。首先我们通过COMSOL Multiphysics仿真模拟还原了垂直接触-分离式SP-TENG的两个摩擦层从接触到逐渐远离的过程中周围电势的变化,展现了TENG的工作原理。接着,我们研究了运动速度和相对撞击深度对垂直接触-分离式SP-TENG输出性能的影响:在一定范围内,运动速度和相对撞击深度越大,输出性能越高。此外,我们通过比较不同掺杂类型的Si作为摩擦层与PTFE组成的SP-TENG的输出性能,丰富和完善了Si在摩擦电序列中的位置:p型硅更加靠近PTFE侧,而n型硅则更加靠近尼龙（nylon）侧。最后,我们通过离子注入的方式提高了SP-TENG的输出性能。这项工作为硅在TENG中的应用奠定了基础。（2）基于半导体硅的直流摩擦纳米发电机作为一种新发现的物理现象,摩擦伏特效应在多个领域都有潜在的应用。在这里,我们通过基于导体-半导体结构的TENG（CS-TENG）系统地研究了界面特性与其输出性能之间的关系。基于半导体物理和数学模型,我们推导出一个摩擦伏特电流公式可以定性地解释接触面积、负载力和半导体表面态密度对CS-TENG输出性能的影响,并进行了实验验证,实验结果与理论分析吻合较好。接着,我们研究了基底硬度对CS-TENG输出性能的影响:在一定范围内,基底硬度越大,输出性能越高。此外,我们分别讨论了内建电场和外加磁场对摩擦伏特效应的影响。通过使用外延硅片,可以调节内建电场,从而抑制载流子的复合效应,并且可以将CS-TENG的短路电流增加66.83%。这项工作为未来直流摩擦纳米发电机的电极设计和更好的输出性能铺平了道路。