[发明专利]一种复合能源装置和发电方法

权利要求书

1.一种复合能源装置，其特征在于，包括：太阳能电池和覆盖在太阳能电池上的摩擦发电机，其中：

所述摩擦发电机自下而上由透明衬底、透明导电层和透明摩擦层依次层叠组成，其中，所述透明摩擦层的下表面完全覆盖所述透明导电层，所述透明导电层与等电位电连接；

所述摩擦发电机将自然界中存在的机械能转换为电能，该自然界中存在的机械能包括：风能和海浪携带的机械能；

所述摩擦发电机还将雨滴中的静电能转换为电能，其中，在雨滴和所述透明摩擦层的接触和分离的过程中，产生并连续输出正、负交替的周期性电流。

2.根据权利要求1所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明摩擦层的表面为疏水结构。

3.根据权利要求2所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明摩擦层的表面具有超疏水性，超疏水接触角大于150°。

4.根据权利要求2所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明摩擦层表面具有微纳结构层，所述微纳结构层为纳米线、纳米管、纳米颗粒、纳米棒、纳米花、纳米沟槽、微米沟槽，纳米锥、微米锥、纳米球和微米球状结构，以及由前述结构形成的阵列。

5.根据权利要求4所述的复合能源装置，其特征在于，所述微纳结构层与所述透明摩擦层的材料相同。

6.根据权利要求4所述的复合能源装置，其特征在于，所述微纳结构层为通过光刻蚀、化学刻蚀和等离子刻蚀的方法在所述透明摩擦层的上表面制备；或者所述微纳结构层在制备所述透明摩擦层的材料时直接形成。

7.根据权利要求1-6任一项所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明摩擦层的材料为透明绝缘材料。

8.根据权利要求7所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明绝缘材料为下列材料中的一种或者几种：聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯。

9.根据权利要求1-6任一项所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明摩擦层的厚度为50nm-1mm。

10.根据权利要求1-6任一项所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明导电层的材料为透明导电膜TCO、氧化铟锡透明导电膜ITO、掺氟氧化锡透明导电膜FTO或掺铝氧化锌透明导电膜AZO。

11.根据权利要求1-6任一项所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明衬底、透明导电层和透明摩擦层均为柔性材料；或者，所述透明衬底、透明导电层和透明摩擦层均为硬性材料。

12.根据权利要求1-6任一项所述的复合能源装置，其特征在于，所述透明衬底材料为PET薄膜、玻璃或石英。

13.根据权利要求1-6任一项所述的复合能源装置，其特征在于，所述摩擦发电机紧密贴合封装并固定于太阳能电池上表面；

或者，所述摩擦发电机与太阳能电池之间通过支撑体互相隔离开，在所述摩擦发电机和太阳能电池之间形成空隙。

14.根据权利要求13所述的复合能源装置，其特征在于，所述空隙的厚度为1mm-5mm。

15.根据权利要求1-6任一项所述的复合能源装置，其特征在于，所述太阳能电池是表面具有微纳凹凸结构的单晶硅太阳能电池。

16.根据权利要求1-6任一项所述的复合能源装置，其特征在于，所述太阳能电池为单晶硅太阳能电池，自下而上由底电极层、p+背反射层、单晶p型硅层、n+发射层、氮化硅膜、栅格状银线以及氧化铟锡ITO电极构成。