一种压式发电薄膜器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型发电薄膜的制造技术领域，具体地来讲为一种压式发电薄膜器件。
【背景技术】
[0002]车辆在道路行驶时，车轮与路面存在相互作用，在此过程中，有相当一部分能力消耗，该部分能量可以进行回收，并加以利用。特别是在车轮与路面作用较大的场合，如收费站减速带，停车场出入口，繁忙的十字路口等，都有着十分可观却没有被利用的能量。
[0003]而当前节能减排的重点在于实现技术节能，由于压电材料具有优良的特性，国内外对压电材料的研究较多。因对压电发电技术的研究较少，故压电发电技术必将成为未来的发展趋势，然而压电材料具有产生电量少，且不连续等难题，发的电很难全部导出，由于传统导电电极的缺点，消耗了大量压电材料发出的电。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种压式发电薄膜器件，解决压电材料具有产生电量少，且不连续等难题，发的电很难全部导出，由于传统导电电极的缺点，消耗了大量压电材料发出的电。
[0005]本实用新型是这样实现的，
[0006]—种压式发电薄膜器件，该器件从底层到上层依次包括金属不锈钢板、第一金属电极、第一石墨烯导电薄膜、偏聚氟乙烯压电薄膜、第二石墨烯导电薄膜以及第二金属电极。
[0007]进一步地，偏聚氟乙稀压电薄膜厚度为500nm到lOOOnm。
[0008]进一步地，所述金属不锈钢板的厚度为1-2_。
[0009]进一步地，所述第一金属电极与所述第二金属电极采用铝电极。
[0010]本实用新型与现有技术相比，有益效果在于:
[0011 ]本实用新型把压电材料发电技术与超级导体石墨烯相结合实现发电，由于石墨烯超导体的特征，极大程度的导出了所有的电荷，解决了压电材料发电率低，不易导出等难题。为压电材料发电，为节能减排作出重大的贡献。
[0012]本实用新型用于车辆在道路行驶时，车轮与路面存在相互作用，在此过程中，该部分能量被压式发电薄膜器件所进行回收，并加以利用。
[0013]本实用新型发电器件具有优异的压电性能，挤压就能发电，不受天气与环境限制，具有潜在的市场空间。而且制备工艺简单，可实现规模生产。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例提供的器件的层状结构流程图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]参见图1，一种压式发电薄膜器件，该器件从底层到上层依次包括金属不锈钢板1、第一金属电极2、第一石墨烯导电薄膜3、偏聚氟乙烯压电薄膜4、第二石墨烯导电薄膜5以及第二金属电极6。偏聚氟乙稀压电薄膜厚度为500nm到lOOOnm。金属不锈钢板的厚度为1-2_。第一金属电极与所述第二金属电极采用招电极。实施例1
[0017]制备过程为:
[0018]将金属不锈钢板衬底基片先用用离子水超声波清洗5分钟后，用氮气吹干送入磁控溅射反应室，在8.0 X 10—4Pa真空的条件下，沉积制备第一金属铝电极。其工艺参数条件是:采用氩气作为气体反应源，其氩气流量为20sCCm，反应溅射铝金属靶材的纯度为99.99%,衬底温度为150 0C，沉积时间为1分钟。
[0019]采用PECVD技术制备第一石墨烯导电薄膜;其工艺参数条件是:甲烷和氢气作为混合气体反应源，混合气体反应源中的甲烷和氢气体积比为4:1，另外通入其单独氢气作为反应源，其甲烷和氢气作为混合气体反应源流量为20sccm，其单独氢气作为反应源流量为I Osccm，衬底温度为100 0C，沉积时间为1分钟。
[0020]取出反应样品制备偏聚氟乙烯(PVDF)薄膜，由偏氟乙烯通过悬浮聚合或乳液聚合而成，反应方程式如下所示:CH2 = CF2-(CH2CF2) n。薄膜厚度为I OOOnm。
[0021]采用PECVD技术制备第二石墨烯导电薄膜;其工艺参数条件是:甲烷和氢气作为混合气体反应源，甲烷和氢气的体积比为I: I，另外通入其单独氢气作为反应源，其甲烷和氢气作为混合气体反应源流量为20sccm，其单独氢气作为反应源流量为lOsccm，衬底温度为100 °C，沉积时间为10分钟。
[0022]制备第二金属铝电极，采用磁控溅射制备，其工艺参数条件是:采用氩气作为气体反应源，其氩气流量为20SCCm，反应溅射铝金属靶材的纯度为99.99%，衬底温度为150°C，沉积时间为10分钟。
[0023]样品制备结束后为了分析薄膜中石墨烯的平整度，对所得的石墨烯薄膜进行了SEM测试分析。制备的石墨烯薄膜形貌很平整，晶粒分布很均匀，网状结构明显。说明该条件下的石墨烯薄膜样品质量较优异，为后续的器件导电与后续薄膜的生长起到了极大的作用。
[0024]将制备后的样品制备成装置，并安装于道路适宜处，将车轮与路面作用消耗的部分能量回收转化为可利用的电能，使道路自发电成为现实，达到节能减排的目的。制备成的发电装置包括机械装置、压电振子、处理电路三个部分。机械装置能有效吸收车辆与路面作用的一部分能量，传递给压电振子，再带动压电振子发电，最后经过处理电路转化为可利用、可存储的电能。
[0025]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种压式发电薄膜器件，其特征在于，该器件从底层到上层依次包括金属不锈钢板、第一金属电极、第一石墨烯导电薄膜、偏聚氟乙烯压电薄膜、第二石墨烯导电薄膜以及第二金属电极。2.按照权利要求1所述的压式发电薄膜器件，其特征在于，偏聚氟乙烯压电薄膜厚度为500nn^!jl000nmo3.按照权利要求1所述的压式发电薄膜器件，其特征在于，所述金属不锈钢板的厚度为1-2mmο4.按照权利要求1所述的压式发电薄膜器件，其特征在于，所述第一金属电极与所述第二金属电极采用铝电极。
【专利摘要】本实用新型发电薄膜的制造技术领域，具体地来讲为一种压式发电薄膜器件。该器件从底层到上层依次包括金属不锈钢板、第一金属电极、第一石墨烯导电薄膜、偏聚氟乙烯压电薄膜、第二石墨烯导电薄膜以及第二金属电极。本实用新型把压电材料发电技术与超级导体石墨烯相结合实现发电，由于石墨烯超导体的特征，极大程度的导出了所有的电荷，解决了压电材料发电率低，不易导出等难题。为压电材料发电，为节能减排作出重大的贡献。本实用新型用于车辆在道路行驶时，车轮与路面存在相互作用，在此过程中，该部分能量被压式发电薄膜器件所进行回收，并加以利用。
【IPC分类】H01L41/047, H01L41/29, C23C14/35, C23C14/14, C23C16/26, H01L41/113
【公开号】CN205319191
【申请号】CN201620046794
【发明人】于健, 宋吉鑫, 高凯征, 张东, 林数全, 王存旭, 杜世鹏, 刘春忠, 李娜, 何毅
【申请人】辽宁广告职业学院, 沈阳工程学院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月18日