[发明专利]一种复合式纳米发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种复合式纳米发电机，其特征在于，包括：压电纳米发电机和热电发电机，其中，

所述压电纳米发电机，是基于压电效应的压电纳米发电机，用于将机械能转化为电能；

所述热电发电机，是基于温差电动势效应的热电发电机，用于将热能转化为电能;

所述热电发电机设置在所述压电纳米发电机的上方或下方，与所述压电纳米发电机之间形成上下堆叠结构。

2.根据权利要求1所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述压电纳米发电机包括：

底电极；

所述底电极上的压电纳米结构层；

所述压电纳米结构层上的绝缘层；

所述绝缘层上的顶电极。

3.根据权利要求2所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述热电发电机设置在所述压电纳米发电机的下方，包括：

所述压电纳米发电机的底电极下的上导热元件；

所述上导热元件下的上绝缘层；

所述上绝缘层下的热电层，所述热电层包括交替排列的n型热电元件和p型热电元件，相邻所述n型热电元件与p型热电元件的顶端或底端电连接，其中，每个n型热电元件的顶端或底端仅与一个相邻p型热电元件电连接，每个p型热电元件的顶端或底端仅与一个相邻的n型热电元件电连接；

所述热电层下的下绝缘层；

所述下绝缘层下的下导热元件。

4.根据权利要求2所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述热电发电机设置在所述压电纳米发电机的下方，包括：

所述压电纳米发电机的底电极下的上绝缘层，其中，所述底电极为所述热电发电机的上导热元件；

所述上绝缘层下的热电层，所述热电层包括交替排列的n型热电元件和p型热电元件，相邻所述n型热电元件与p型热电元件的顶端或底端电连接，其中，每个n型热电元件的顶端或底端仅与一个相邻p型热电元件电连接，每个p型热电元件的顶端或底端仅与一个相邻的n型热电元件电连接；

所述热电层下的下绝缘层；

所述下绝缘层下的下导热元件。

5.根据权利要求2所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述热电发电机设置在所述压电纳米发电机的上方，包括：

所述压电纳米发电机的顶电极上的下导热元件；

所述下导热元件上的下绝缘层；

所述下绝缘层上的热电层，所述热电层包括交替排列的n型热电元件和p型热电元件，相邻所述n型热电元件与p型热电元件的顶端或底端电连接，其中，每个n型热电元件的顶端或底端仅与一个相邻p型热电元件电连接，每个p型热电元件的顶端或底端仅与一个相邻的n型热电元件电连接；

所述热电层上的上绝缘层；

所述上绝缘层上的上导热元件。

6.根据权利要求2所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述热电发电机设置在所述压电纳米发电机的上方，包括：

所述压电纳米发电机的顶电极上的下绝缘层，其中，所述顶电极为所述热电发电机的下导热元件；

所述下绝缘层上的热电层，所述热电层包括交替排列的n型热电元件和p型热电元件，相邻所述n型热电元件与p型热电元件的顶端或底端电连接，其中，每个n型热电元件的顶端或底端仅与一个相邻p型热电元件电连接，每个p型热电元件的顶端或底端仅与一个相邻的n型热电元件电连接；

所述热电层上的上绝缘层；

所述上绝缘层上的上导热元件。

7.根据权利要求3-6任一项所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述上导热元件和/或下导热元件为金属导热元件。

8.根据权利要求3-6任一项所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述n型热电元件和p型热电元件分别为Bi₂Te_2.7Se_0.3和Bi_0.6Sb_1.4Te₃。

9.根据权利要求3-6任一项所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述热电发电机包括6对n型热电元件和p型热电元件。

10.根据权利要求2-6任一项所述的复合式纳米发电机，其特征在于，所述压电纳米发电机的压电纳米结构层采用纤锌矿结构材料纳米线阵列。