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公开(公告)号：CN113783471B
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202110805371.7
申请日：2021-07-16
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N11/00
Abstract: 本发明公开了一种薄膜动态半导体‑聚合物半导体异质结直流发电机及其制备方法，所述发电机包括具有不同费米能级的半导体层和薄膜聚合物半导体层，且二者之间可水平接触滑动。半导体与聚合物半导体相互接触即形成一个内建电势，在内建电场的作用下，异质结区内平行移动产生的扩散电荷会定向分离，产生电流，从而将施加的机械能直接转换为直流电能，可以为各种小型、柔性的电子设备和产品提供可再生的清洁能源。与传统电磁感应发电机相比，本发电机质量轻、体积小；与纳米发电机相比，本发电机不需要外加整流电路就能输出直流电信号，电流密度高，且亦能达到10V的电压；与太阳能电池相比，本发电机无需光照即可发电。本发明器件结构简单，成本低。
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公开(公告)号：CN112152509B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202010662602.9
申请日：2020-07-10
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于动态二极管的直流发电机及其制备方法，是在封闭盒体内两侧分别设有半导体层1和半导体层2，两层半导体层之间注有极性液体，极性液体与半导体层1和半导体层2均接触且可在二者之间流动；两层半导体层上均设有背电极并通过导线引出盒体外。本发明利用不同半导体之间的费米能级差将极性液体极化，在半导体/极性液体界面感应出电子或空穴。极性液体在运动过程中，新的电子/空穴不断被感应，旧的电子/空穴被从外部导出形成直流电。该发电机具有各向同性、内阻小、功率大、寿命长的优势，多个串联使用可大幅提高输出电压。此外，该发电机结构简单、小巧坚固、成本较低，可大规模推广使用。
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公开(公告)号：CN111755534B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202010525788.3
申请日：2020-06-10
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L31/0224 , H01L31/0336 , H01L31/0352 , H01L31/074 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯/半导体内建电场调控的PN结太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池自下而上依次包括：背面电极、半导体PN结衬底、石墨烯、正面电极和外部电场调控层，所述外部电场调控层与石墨烯接触。本发明的太阳能电池利用石墨烯/半导体异质结具有强内建电场的特点，利用此强内建电场加速PN结中的光生载流子分离，减少载流子在半导体PN结界面处的复合从而显著提高太阳能电池的光电转换效率。且器件在制作完成之后依然可以通过外部电场调控进行性能调节。本发明的石墨烯/半导体异质内建电场调控的PN结太阳能电池具有性能可调、转化效率高、工艺简单、便于推广的特点。
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公开(公告)号：CN112165275B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202010870116.6
申请日：2020-08-26
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N11/00
Abstract: 本发明涉及电子信息以及新型绿色可再生能源获取技术领域，公开了一种可在极端低温下工作的动态二极管发电机及其制备方法，该动态二极管主要包括具有不同费米能级的半导体和金属材料，两者中间添加一层水或者冰，金属和半导体层在垂直方向上相互接触、分离即可得到电信号输出，且在低温下能进一步提升输出电压。该动态二极管发电机区别于传统的动态二极管发电机，在低温下发电电压增强，尤其在300K至77K范围内温度越低发电电压越大，可以应用于寒冷地区如北极南极外太空等进行发电。且由于该动态二极管的特性，其可应用于压力、温度的传感领域。本发明工艺简单、成本低，在智能可穿戴设备、物联网等电子器件集成式原位能源供应上也有着广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN110137269A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910305474.X
申请日：2019-04-16
IPC: H01L31/0216 , H01L31/078 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯/InGaN多结异质太阳能电池，该太阳能电池自下而上依次包括：背面电极、Ge电池层、第一隧穿结、GaAs电池层、第二隧穿结、石墨烯/InxGa1-xN层、量子点层、减反层和正面电极。本发明的多结异质太阳能电池通过调节InxGa1-xN中x的值，InGaN的禁带宽度可在3.4eV(GaN)到0.7eV(InN)之间连续变化，可有效控制其吸收光谱范围。同时，石墨烯与InxGa1-xN形成异质结不需要晶格匹配，可直接转移。除此之外，石墨烯与InxGa1-xN形成的异质结拥有较高的开路电压，也使石墨烯/InxGa1-xN太阳能电池具有更高的光电转换效率。本发明阐述的基于石墨烯/InxGa1-xN的多结异质太阳能电池性价比高、工艺简单、易于商业化推广。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109921687A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910002417.4
申请日：2019-01-02
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N11/00
Abstract: 本发明公开了一种层状半导体-半导体动态PN结直流发电机及其制备方法。该直流发电机主要由一种层状半导体和另一种半导体组成，因两种半导体材料费米能级不同，在两者接触面形成一个PN结，滑动时两种半导体材料之间产生的动态PN特性，即滑动时，直流发电机结区内PN结扩散电流和漂移电流平衡被打破，在内建电场作用下漂移电荷被弹回，产生持续不断的直流电输出；该发电机可将机械能转化为高密度电能输出，提供给各类电子设备和产品。与传统的电磁感应发电机、纳米发电机相比，该直流发电机电流密度极高，发电电压高，可以应用于各类便携可穿戴电子设备，可重复利用，结构简单、成本低，易于工业应用。
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公开(公告)号：CN109713938A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201910108216.2
申请日：2019-01-18
Applicant: 浙江大学
IPC: H02N10/00 , C01B32/194
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯热电膜、热电发电机及其制备方法。本发明利用电负性石墨烯热电膜与电正性石墨烯热电膜串联形成热电单元，再由若干热电单元串接，在各热电单元内部的串接端与热电单元间串接部位之间施加温度差，形成热电发电机。其中石墨烯热电膜是利用石墨烯包袱掺杂的强碱弱酸盐或强酸弱碱盐盐分子，形成电负性或电正性的石墨烯热电薄膜。该热电薄膜可实现较高的掺杂效率与化学稳定性。本发明的石墨烯热电膜材料及石墨烯热电发电机工艺简单，成本低廉，适于大批量生产。
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公开(公告)号：CN109037352A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810739256.2
申请日：2018-07-06
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L29/872 , H01L21/329 , H01L21/34
CPC classification number: H01L29/872 , H01L29/66143 , H01L29/66969
Abstract: 本发明涉及绿色能源获取技术领域，公开了一种基于移动肖特基结的直流发电机，由两部分构成：一部分包括半导体衬底层，另一部分包括导电薄膜层，其制备方法是：先在半导体衬底材料背面制作第一电极；再在柔性导电薄膜材料上制作第二电极；之后将柔性的导电薄膜材料层压到半导体衬底表面相互接触移动，即得到基于移动肖特基异质结的直流发电机，相互移动即可得到直流电信号。本发明的基于移动肖特基结的发电机，利用肖特基结区的漂移电荷在内建电场下定向分离，可以将外界的机械能转换为直流电，从而可以为各种电子设备提供可再生的绿色清洁能源。不需要使用压电材料，且器件结构与工艺简单。
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公开(公告)号：CN104576788B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201410827635.9
申请日：2014-12-29
Applicant: 浙江大学
IPC: H01L31/0352 , H01L31/06 , H01L31/18
CPC classification number: Y02E10/50 , Y02P70/521
Abstract: 本发明涉及一种硒化镉增强的石墨烯/碲化镉太阳电池及其制备方法，该石墨烯/碲化镉太阳电池自下而上依次有衬底、导电镀膜层、碲化镉层、石墨烯层及硒化镉层，所述的太阳电池还设有第一电极和第二电极，第一电极设置在导电镀膜层上，第二电极设置在石墨烯层上。其制备方法如下：先在衬底上沉积导电镀膜层，再沉积碲化镉层；然后将石墨烯转移至碲化镉层上；在石墨烯层上制备硒化镉层；最后后在石墨烯层及导电镀膜层上分别制作电极，获得太阳电池。本发明的硒化镉增强的石墨烯/碲化镉太阳电池利用硒化镉引入的光生掺杂效应来获得具有高转化效率的石墨烯/碲化镉太阳电池，工艺简单，便于推广。
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公开(公告)号：CN106449913A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610914870.9
申请日：2016-10-20
Applicant: 浙江大学
CPC classification number: H01L33/04 , H01L33/005 , H01L33/32 , H01L33/40
Abstract: 本发明公开了一种石墨烯/银量子点/氮化镓双向发光二极管及其制备方法，该发光二极管是自下而上依次有蓝宝石衬底层或硅衬底层、p型的氮化镓层、银量子点层、石墨烯层，在氮化镓层上还设有侧面电极，在石墨烯层上设有正面电极，所述的氮化镓层为p型多晶材料，厚度为2～10μm；本发明的石墨烯/银量子点/氮化镓双向发光二极管利用银量子点表面等离子体增强发光，同时结合石墨烯材料的高透光性、高导电性和氮化镓优异的发光性能，正反偏压下均可发光且波段多样，亮度高，制备工艺简单，成本低。
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