压电和摩擦电混合发电机的制作方法

本实用新型涉及发电机领域，特别涉及一种压电和摩擦电混合发电机。

背景技术：

近年来，摩擦发电机以其简单的制作工艺及广泛的应用前景受到越来越多的科研工作者的关注。摩擦发电机在受到外力时通过聚合物之间的摩擦而产生的电荷形成电势差，电势差与压力的大小相关。由于摩擦发电机的这种特性，其输出能量具有高电压低电流的特点，这在很大程度上限制了摩擦发电机的应用。

另外，某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，这种现象叫做压电效应。依据电介质压电效应研制的一类发电机称为压电发电机。压电发电机是一种广泛应用的发电机，利用压电材料的特性将压力转化为电能。与摩擦发电机不同，压电发电机的输出电压较小但具有相对较高的输出电流，且稳定性较好。

然而，发明人在实现本实用新型的过程中发现，在现有技术中存在如下缺陷：目前，对于外界环境中的机械能(如振动等)一般都是单独采用摩擦发电机或压电发电机进行收集，但是，由于单独的摩擦发电机或压电发电机都具有各自的局限性，在对输出电压、输出电流要求较高的应用环境中无法单独适用。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种压电和摩擦电混合发电机，用以解决现有技术的摩擦发电机或压电发电机在对输出电压、输出电流要求较高的应用环境中无法单独使用的问题。

本实用新型提供了一种压电和摩擦电混合发电机，包括：摩擦发电机以及设置在摩擦发电机内部的至少一个压电层；其中，摩擦发电机至少包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层；至少一个压电层设置在摩擦发电机中的至少一组相邻层之间；第一电极层和/或第二电极层作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

优选的，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层构成摩擦发电机中的第二组相邻层；则至少一个压电层包括以下中的至少一个：设置在第一组相邻层之间的第一压电层，以及设置在第二组相邻层之间的第二压电层。

优选的，摩擦发电机进一步包括：设置在第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层之间的第二高分子聚合物绝缘层。

优选的，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第二组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层构成摩擦发电机中的第三组相邻层；则至少一个压电层包括以下中的至少一个：设置在第一组相邻层之间的第一压电层、设置在第二组相邻层之间的第二压电层、以及设置在第三组相邻层之间的第三压电层。

优选的，摩擦发电机进一步包括：设置在第一高分子聚合物绝缘层以及第二高分子聚合物绝缘层之间的居间薄膜层。

优选的，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层构成摩擦发电机中的第二组相邻层，居间薄膜层和第二高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第三组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层构成摩擦发电机中的第四组相邻层；则至少一个压电层包括以下中的至少一个：设置在第一组相邻层之间的第一压电层、设置在第二组相邻层之间的第二压电层、设置在第三组相邻层之间的第三压电层、以及设置在第四组相邻层之间的第四压电层。

优选的，摩擦发电机进一步包括：设置在第一高分子聚合物绝缘层以及第二高分子聚合物绝缘层之间的居间电极层；其中，第一电极层、第二电极层和/或居间电极层作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

优选的，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层和居间电极层构成摩擦发电机中的第二组相邻层，居间电极层和第二高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第三组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层构成摩擦发电机中的第四组相邻层；则至少一个压电层包括以下中的至少一个：设置在第一组相邻层之间的第一压电层、设置在第二组相邻层之间的第二压电层、设置在第三组相邻层之间的第三压电层、以及设置在第四组相邻层之间的第四压电层。

优选的，压电和摩擦电混合发电机的至少一组相邻层中相互接触的两个表面中的至少一个表面上设置有凸起阵列结构。

优选的，第一压电层、第二压电层、第三压电层和第四压电层的材料选自氧化锌、压电陶瓷、聚偏氟乙烯、多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯中的任一种。

在本实用新型提供的压电和摩擦电混合发电机中，通过在摩擦发电机内部设置至少一个压电层，将压电发电和摩擦发电两种方式结合，使单位面积上的能量收集和输出效率得到了提高。且本实用新型的压电和摩擦电混合发电机结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

附图说明

图1至图2示出了本实用新型实施例一提供的压电和摩擦电混合发电机的多种结构示意图；

图3至图7示出了本实用新型实施例二提供的压电和摩擦电混合发电机的多种结构示意图；

图8至图16示出了本实用新型实施例三提供的压电和摩擦电混合发电机的多种结构示意图；

图17至图25示出了本实用新型实施例四提供的压电和摩擦电混合发电机的多种结构示意图。

具体实施方式

为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明，但本实用新型并不仅仅限于此。

本实用新型提供了一种压电和摩擦电混合发电机，至少能够解决现有技术中的摩擦发电机或压电发电机在对输出电压、输出电流要求较高的应用环境中无法单独使用的问题。

本实用新型提供了一种压电和摩擦电混合发电机，包括：摩擦发电机以及设置在摩擦发电机内部的至少一个压电层；其中，摩擦发电机至少包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层；至少一个压电层设置在摩擦发电机中的至少一组相邻层之间；第一电极层和/或第二电极层作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

可选地，为了增加压电和摩擦电混合发电机的相邻层中相互接触的两个表面之间的摩擦力，可以在相互接触的至少一个表面上设置有凸起阵列结构，本实用新型中的凸起阵列结构采用现有技术中的凸起阵列结构，且对凸起阵列结构中包含的凹陷和凸起的种类、数量不做限定，本领域技术人员可以灵活设置凸起阵列结构中所包含的凹陷和凸起的种类和数量，此处不做限定。例如：凸起阵列结构为多个凸点按照矩形或菱形排列构成，或者为多个带状结构按照几何排列设置在所述至少一个表面的两侧、四角、四周边缘或整个表面上。其中，凸点形状可以为圆柱形、四棱柱形或四棱锥形等；带状结构可以按照井字、叉字、斑马线型、十字或口字的形状阵列排列。

可选地，为了保证压电和摩擦电混合发电机的相邻层在相互接触摩擦后能及时分开，以保证压电和摩擦电混合发电机正常且高效运转，可以在压电和摩擦电混合发电机的至少一组相邻层中相互接触的两个表面之间进一步设置弹性支撑件，本实用新型中的弹性支撑件采用现有技术中的弹性支撑件，对该弹性支撑件的形状和数量不做限定，本领域技术人员可以灵活设置。

由此可见，在本实用新型提供的压电和摩擦电混合发电机中，通过在摩擦发电机内部设置至少一个压电层，将压电发电和摩擦发电两种方式结合，使单位面积上的能量收集和输出效率得到了提高。且本实用新型的压电和摩擦电混合发电机结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

下面通过几个具体的实施例对本实用新型提供的压电和摩擦电混合发电机的具体结构进行详细的介绍。

实施例一

本实用新型实施例一提供了一种压电和摩擦电混合发电机，包括：摩擦发电机以及设置在摩擦发电机内部的至少一个压电层；其中，摩擦发电机至少包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层；至少一个压电层设置在摩擦发电机中的至少一组相邻层之间；第一电极层和/或第二电极层作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

其中，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层构成摩擦发电机中的第二组相邻层；则至少一个压电层包括以下中的至少一个：设置在第一组相邻层之间的第一压电层，以及设置在第二组相邻层之间的第二压电层。也就是说，可以在第一组相邻层之间设置一个压电层，构成一个四层结构的压电和摩擦电混合发电机；也可以在第二组相邻层之间设置一个压电层，构成另一个四层结构的压电和摩擦电混合发电机；还可以在第一组相邻层之间和第二组相邻层之间都分别对应设置一个压电层，构成一个五层结构的压电和摩擦电混合发电机。

可选地，第一电极层和第二电极层的材料为铟锡氧化物、石墨烯或金属；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨、钒、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金、钽合金或银纳米线膜。

根据发明人的研究发现，金属与高分子聚合物摩擦，金属更易失去电子，因此采用金属电极与高分子聚合物摩擦也能提高能量输出，故第一电极层和第二电极层的材料优选为金属。

可选地，第一高分子聚合物绝缘层的材料为硅胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、再生海绵薄膜、纤维素海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任一种。

可选地，第一压电层和第二压电层的材料为氧化锌、压电陶瓷、聚偏氟乙烯、多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯等压电材料。优选地，第一压电层和第二压电层的材料为聚偏氟乙烯(PVDF)，如PVDF薄膜。

由此可见，在本实用新型提供的压电和摩擦电混合发电机中，通过在摩擦发电机内部设置至少一个压电层，将压电发电和摩擦发电两种方式结合，使单位面积上的能量收集和输出效率得到了提高。且本实用新型的压电和摩擦电混合发电机结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

为了便于理解，下面通过几个示例简单介绍本实用新型实施例一中的几种可供选择的压电和摩擦电混合发电机的具体结构：

示例一

如图1所示，示例一中的一种四层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层11、第一高分子聚合物绝缘层12、第二电极层13和第一压电层14。其中，依次层叠设置的第一电极层11、第一高分子聚合物绝缘层12以及第二电极层13构成摩擦发电机，并且，第一压电层14设置在第一电极层11和第一高分子聚合物绝缘层12构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间。

具体地，第一电极层11设置在第一压电层14的第一侧表面上；第一压电层14的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层12的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面上设置有第二电极层13。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图1所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括三组：第一电极层11与第一压电层14构成第一组相邻层，第一压电层14与第一高分子聚合物绝缘层12构成第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层12与第二电极层13构成第三组相邻层。也就是说，第一电极层11与第一压电层14的第一侧表面之间，和/或第一压电层14的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层12的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面与第二电极层13之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层11和第二电极层13处感应出电荷；第一电极层11和/或第二电极层13作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种四层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层14设置在第一高分子聚合物绝缘层12和第二电极层13构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

另外，本领域技术人员能够理解的是，本申请中提到的摩擦发电机中的相邻层是指：在不考虑压电层的情况下，摩擦发电机中的任意相邻的两层。本申请中提到的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层是指：在考虑压电层的情况下，由压电层和摩擦发电机共同构成的压电和摩擦电混合发电机中任意相邻的两层。

示例二

如图2所示，示例二中的一种五层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层11、第一高分子聚合物绝缘层12、第二电极层13、第一压电层14和第二压电层15。其中，依次层叠设置的第一电极层11、第一高分子聚合物绝缘层12以及第二电极层13构成摩擦发电机，并且，第一压电层14设置在第一电极层11和第一高分子聚合物绝缘层12构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层15设置在第一高分子聚合物绝缘层12和第二电极层13构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间。

具体地，第一电极层11设置在第一压电层14的第一侧表面上；第一压电层14的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层12的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面与第二压电层15的第一侧表面相对设置；第二压电层15的第二侧表面上设置有第二电极层13。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图2所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括四组：第一电极层11与第一压电层14构成第一组相邻层，第一压电层14与第一高分子聚合物绝缘层12构成第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层12与第二压电层15构成第三组相邻层，第二压电层15与第二电极层13构成第四组相邻层。也就是说，第一电极层11与第一压电层14的第一侧表面之间，和/或第一压电层14的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层12的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层12的第二侧表面与第二压电层15的第一侧表面之间，和/或第二压电层15的第二侧表面与第二电极层13之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层11和第二电极层13处感应出电荷；第一电极层11和/或第二电极层13作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

实施例二

本实用新型实施例二提供了一种压电和摩擦电混合发电机，包括：摩擦发电机以及设置在摩擦发电机内部的至少一个压电层；其中，摩擦发电机至少包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层；至少一个压电层设置在摩擦发电机中的至少一组相邻层之间；第一电极层和/或第二电极层作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在本实施例中，摩擦发电机进一步包括：设置在第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层之间的第二高分子聚合物绝缘层。其中，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第二组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层构成摩擦发电机中的第三组相邻层。

本实施例中的压电层则包括以下中的至少一个：设置在第一组相邻层之间的第一压电层、设置在第二组相邻层之间的第二压电层、以及设置在第三组相邻层之间的第三压电层。也就是说，可以在第一组相邻层或第二组相邻层或第三组相邻层之间设置一个压电层，构成一个五层结构的压电和摩擦电混合发电机；也可以在任意两组相邻层之间各设置一个压电层，构成一个六层结构的压电和摩擦电混合发电机；还可以在三组相邻层之间都设置一个压电层，构成一个七层结构的压电和摩擦电混合发电机。

可选地，第二高分子聚合物绝缘层的材料为硅胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、再生海绵薄膜、纤维素海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任一种。

可选地，第三压电层的材料为氧化锌、压电陶瓷、聚偏氟乙烯、多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯等压电材料。优选地，第三压电层的材料为聚偏氟乙烯(PVDF)，如PVDF薄膜。

此外，本实施例中的第一电极层、第二电极层、第一压电层、第二压电层和第一高分子聚合物绝缘层的材料与实施例一中的压电和摩擦电混合发电机中的第一电极层、第二电极层、第一压电层、第二压电层和第一高分子聚合物绝缘层的材料相同，此处不再赘述。

由此可见，在本实用新型提供的压电和摩擦电混合发电机中，通过在摩擦发电机内部设置至少一个压电层，将压电发电和摩擦发电两种方式结合，使单位面积上的能量收集和输出效率得到了提高。且本实用新型的压电和摩擦电混合发电机结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

为了便于理解，下面通过几个示例简单介绍本实用新型实施例中的几种可供选择的压电和摩擦电混合发电机的具体结构：

示例三

如图3所示，示例三中的一种五层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23、第二电极层24和第一压电层25。其中，依次层叠设置的第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23以及第二电极层24构成摩擦发电机，并且，第一压电层25设置在第一电极层21和第一高分子聚合物绝缘层22构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间。

具体地，第一电极层21设置在第一压电层25的第一侧表面上；第一压电层25的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面上设置有第二电极层24。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图3所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括四组：第一电极层21与第一压电层25构成第一组相邻层，第一压电层25与第一高分子聚合物绝缘层22构成第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层22与第二高分子聚合物绝缘层23构成第三组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层23与第二电极层24构成第四组相邻层。也就是说，第一电极层21与第一压电层25的第一侧表面之间，和/或第一压电层25的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面与第二电极层24之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层21和第二电极层24处感应出电荷；第一电极层21和/或第二电极层24作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种五层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层25设置在第二高分子聚合物绝缘层23和第二电极层24构成的上摩擦发电机中的第三组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例四

如图4所示，示例四中的一种五层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23、第二电极层24和第一压电层25。其中，依次层叠设置的第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23以及第二电极层24构成摩擦发电机，并且，第一压电层25设置在第一高分子聚合物绝缘层22和第二高分子聚合物绝缘层23构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间。

具体地，第一电极层21设置在第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第一压电层25的第一侧表面相对设置；第一压电层25的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面上设置有第二电极层24。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图4所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括四组：第一电极层21与第一高分子聚合物绝缘层22构成第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层22与第一压电层25构成第二组相邻层，第一压电层25与第二高分子聚合物绝缘层23构成第三组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层23与第二电极层24构成第四组相邻层。也就是说，第一电极层21与第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第一压电层25的第一侧表面之间，和/或第一压电层25的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面与第二电极层24之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层21和第二电极层24处感应出电荷；第一电极层21和/或第二电极层24作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

示例五

如图5所示，示例五中的一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23、第二电极层24、第一压电层25和第二压电层26。其中，依次层叠设置的第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23以及第二电极层24构成摩擦发电机，并且，第一压电层25设置在第一电极层21和第一高分子聚合物绝缘层22构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层26设置在第二高分子聚合物绝缘层23和第二电极层24构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层21设置在第一压电层25的第一侧表面上；第一压电层25的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面与第二压电层26的第一侧表面相对设置；第二压电层26的第二侧表面上设置有第二电极层24。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图5所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括五组：第一电极层21与第一压电层25构成第一组相邻层，第一压电层25与第一高分子聚合物绝缘层22构成第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层22与第二高分子聚合物绝缘层23构成第三组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层23与第二压电层26构成第四组相邻层，第二压电层26与第二电极层24构成第五组相邻层。也就是说，第一电极层21与第一压电层25的第一侧表面之间，和/或第一压电层25的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面与第二压电层26的第一侧表面之间，和/或第二压电层26的第二侧表面与第二电极层24之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层21和第二电极层24处感应出电荷；第一电极层21和/或第二电极层24作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

示例六

如图6所示，示例六中的一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23、第二电极层24、第一压电层25和第二压电层26。其中，依次层叠设置的第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23以及第二电极层24构成摩擦发电机，并且，第一压电层25设置在第一高分子聚合物绝缘层22和第二高分子聚合物绝缘层23构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第二压电层26设置在第二高分子聚合物绝缘层23和第二电极层24构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层21设置在第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第一压电层25的第一侧表面相对设置；第一压电层25的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面与第二压电层26的第一侧表面相对设置；第二压电层26的第二侧表面上设置有第二电极层24。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图6所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括五组：第一电极层21与第一高分子聚合物绝缘层22构成的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层22与第一压电层25构成的第二组相邻层，第一压电层25与第二高分子聚合物绝缘层23构成的第三组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层23与第二压电层26构成的第四组相邻层，第二压电层26与第二电极层24构成的第五组相邻层。也就是说，第一电极层21与第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第一压电层25的第一侧表面之间，和/或第一压电层25的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面与第二压电层26的第一侧表面之间，和/或第二压电层26的第二侧表面与第二电极层24之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层21和第二电极层24处感应出电荷；第一电极层21和/或第二电极层24作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机中，可以保持第一压电层25的位置不变，将第二压电层26设置在第一电极层21和第一高分子聚合物绝缘层22构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例七

如图7所示，示例七中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23、第二电极层24、第一压电层25、第二压电层26和第三压电层27。其中，依次层叠设置的第一电极层21、第一高分子聚合物绝缘层22、第二高分子聚合物绝缘层23以及第二电极层24构成摩擦发电机，并且，第一压电层25设置在第一电极层21和第一高分子聚合物绝缘层22构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层26设置在第一高分子聚合物绝缘层22和第二高分子聚合物绝缘层23构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第三压电层27设置在第二高分子聚合物绝缘层23和第二电极层24构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层21设置在第一压电层25的第一侧表面上；第一压电层25的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第二压电层26的第一侧表面相对设置；第二压电层26的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面与第三压电层27的第一侧表面相对设置；第三压电层27的第二侧表面上设置有第二电极层24。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图7所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层21与第一压电层25构成第一组相邻层，第一压电层25与第一高分子聚合物绝缘层22构成第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层22与第二压电层26构成第三组相邻层，第二压电层26与第二高分子聚合物绝缘层23构成第四组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层23与第三压电层27构成第五组相邻层，第三压电层27与第二电极层24构成第六组相邻层。也就是说，第一电极层21与第一压电层25的第一侧表面之间；和/或第一压电层25的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层22的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层22的第二侧表面与第二压电层26的第一侧表面之间，和/或第二压电层26的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层23的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层23的第二侧表面与第三压电层27的第一侧表面之间，和/或第三压电层27的第二侧表面与第二电极层24之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层21和第二电极层24处感应出电荷；第一电极层21和/或第二电极层24作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

实施例三

本实用新型实施例三提供了一种压电和摩擦电混合发电机，包括：摩擦发电机以及设置在摩擦发电机内部的至少一个压电层；其中，摩擦发电机至少包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层；至少一个压电层设置在摩擦发电机中的至少一组相邻层之间；第一电极层和/或第二电极层作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在本实施例中，摩擦发电机进一步包括：设置在第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层之间的第二高分子聚合物绝缘层和设置在第一高分子聚合物绝缘层以及第二高分子聚合物绝缘层之间的居间薄膜层。其中，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层和居间薄膜层构成摩擦发电机中的第二组相邻层，居间薄膜层和第二高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第三组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层构成摩擦发电机中的第四组相邻层。

则本实施例中的压电层则包括以下中的至少一个：设置在第一组相邻层之间的第一压电层、设置在第二组相邻层之间的第二压电层、设置在第三组相邻层之间的第三压电层、以及设置在第四组相邻层之间的第四压电层。

可选地，居间薄膜层的材料为硅胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、再生海绵薄膜、纤维素海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的任一种。

可选地，第四压电层的材料为氧化锌、压电陶瓷、聚偏氟乙烯、多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯等压电材料。优选地，第四压电层的材料为聚偏氟乙烯(PVDF)，如PVDF薄膜。

此外，本实施例中的第一电极层、第二电极层、第一压电层、第二压电层、第三压电层、第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层的材料与实施例二中的压电和摩擦电混合发电机中的第一电极层、第二电极层、第一压电层、第二压电层、第三压电层、第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层的材料相同，此处不再赘述。

由此可见，在本实用新型提供的压电和摩擦电混合发电机中，通过在摩擦发电机内部设置至少一个压电层，将压电发电和摩擦发电两种方式结合，使单位面积上的能量收集和输出效率得到了提高。且本实用新型的压电和摩擦电混合发电机结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

为了便于理解，下面通过几个示例简单介绍本实用新型实施例中的几种可供选择的压电和摩擦电混合发电机的具体结构：

示例八

如图8所示，示例八中的一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、第二电极层34、居间薄膜层35和第一压电层36。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一电极层31和第一高分子聚合物绝缘层32构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一压电层36的第一侧表面上；第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图8所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括五组：第一电极层31与第一压电层36构成的第一组相邻层，第一压电层36与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与居间薄膜层35构成的第三组相邻层，居间薄膜层35与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第四组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第二电极层34构成的第五组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层34作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层36设置在第二高分子聚合物绝缘层33和第二电极层34构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例九

如图9所示，示例九中的一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、第二电极层34、居间薄膜层35和第一压电层36。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层35构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第一压电层36的第一侧表面相对设置；第一压电层36的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图9所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括五组：第一电极层31与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与第一压电层36构成的第二组相邻层，第一压电层36与居间薄膜层35构成的第三组相邻层，居间薄膜层35与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第四组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第二电极层34构成的第五组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层34作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层36设置在居间薄膜层35和第二高分子聚合物绝缘层33构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例十

如图10所示，示例十中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、第二电极层34、居间薄膜层35、第一压电层36和第二压电层37。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一电极层31和第一高分子聚合物绝缘层32构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层37设置在第二高分子聚合物绝缘层33和第二电极层34构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一压电层36的第一侧表面上；第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面相对设置；第二压电层37的第二侧表面上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图10所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层31与第一压电层36构成的第一组相邻层，第一压电层36与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与居间薄膜层35构成的第三组相邻层，居间薄膜层35与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第四组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第二压电层37构成的第五组相邻层，第二压电层37与第二电极层34构成的第六组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面之间，和/或第二压电层37的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层34作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

示例十一

如图11所示，示例十一中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、第二电极层34、居间薄膜层35、第一压电层36和第二压电层37。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一电极层31和第一高分子聚合物绝缘层32构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层37设置在居间薄膜层35和第二高分子聚合物绝缘层33构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一压电层36的第一侧表面上；第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面相对设置；第二压电层37的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图11所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层31与第一压电层36构成的第一组相邻层，第一压电层36与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与居间薄膜层35构成的第三组相邻层，居间薄膜层35与第二压电层37构成的第四组相邻层，第二压电层37与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第五组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第二电极层34构成的第六组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面之间，和/或第二压电层37的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层34作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层36设置在第二高分子聚合物绝缘层33和第二电极层34构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，第二压电层37设置在第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层35构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例十二

如图12所示，示例十二中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、第二电极层34、居间薄膜层35、第一压电层36和第二压电层37。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一电极层31和第一高分子聚合物绝缘层32构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层37设置在第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层35构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一压电层36的第一侧表面上；第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面相对设置；第二压电层37的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图12所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层31与第一压电层36构成的第一组相邻层，第一压电层36与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与第二压电层37构成的第三组相邻层，第二压电层37与居间薄膜层35构成的第四组相邻层，居间薄膜层35与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第五组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第二电极层34构成的第六组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面之间，和/或第二压电层37的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层34作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层36设置在第二高分子聚合物绝缘层33和第二电极层34构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，第二压电层37设置在居间薄膜层35和第二高分子聚合物绝缘层33构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例十三

如图13所示，示例十三中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、第二电极层34、居间薄膜层35、第一压电层36和第二压电层37。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层35构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第二压电层37设置在居间薄膜层35和第二高分子聚合物绝缘层33构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第一压电层36的第一侧表面相对设置；第一压电层36的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面相对设置；第二压电层37的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图13所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层31与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与第一压电层36构成的第二组相邻层，第一压电层36与居间薄膜层35构成的第三组相邻层，居间薄膜层35与第二压电层37构成的第四组相邻层，第二压电层37与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第五组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第二电极层34构成的第六组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面之间，和/或第二压电层37的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层34作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

示例十四

如图14所示，示例十四中的一种八层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、第二电极层34、居间薄膜层35、第一压电层36、第二压电层37和第三压电层38。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一电极层31和第一高分子聚合物绝缘层32构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层37设置在居间薄膜层35和第二高分子聚合物绝缘层33构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间，第三压电层38设置在第二高分子聚合物绝缘层33和第二电极层34构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一压电层36的第一侧表面上；第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面相对设置；第二压电层37的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第三压电层38的第一侧表面相对设置；第三压电层38的第二侧表面上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图14所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括七组：第一电极层31与第一压电层36构成的第一组相邻层，第一压电层36与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与居间薄膜层35构成的第三组相邻层，居间薄膜层35与第二压电层37构成的第四组相邻层，第二压电层37与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第五组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第三压电层38构成的第六组相邻层，第三压电层38与第二电极层34构成的第七组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面之间，和/或第二压电层37的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第三压电层38的第一侧表面之间，和/或第三压电层38的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层31作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种八层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以第一压电层36设置在第二高分子聚合物绝缘层33和第二电极层34构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，第二压电层37设置在第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层35构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第三压电层38设置在第一电极层31和第一高分子聚合物绝缘层32构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例十五

如图15所示，示例十五中的一种八层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第二电极层34、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、居间薄膜层35、第一压电层36、第二压电层37和第三压电层38。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一电极层31和第一高分子聚合物绝缘层32构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层37设置在第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层35构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第三压电层38设置在居间薄膜层35和第二高分子聚合物绝缘层33构成的上述摩擦发动机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一压电层36的第一侧表面上；第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面相对设置；第二压电层37的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第三压电层38的第一侧表面相对设置；第三压电层38的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图15所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括七组：第一电极层31与第一压电层36构成的第一组相邻层，第一压电层36与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与第二压电层37构成的第三组相邻层，第二压电层37与居间薄膜层35构成的第四组相邻层，居间薄膜层35与第三压电层38构成的第五组相邻层，第三压电层38与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第六组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第二电极层34构成的第七组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面之间，和/或第二压电层37的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第三压电层38的第一侧表面之间，和/或第三压电层38的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层34作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种八层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层36设置在第二高分子聚合物绝缘层33和第二电极层34构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，第二压电层37设置在居间薄膜层35和第二高分子聚合物绝缘层33构成的上述摩擦发动机中的第三组相邻层之间，第三压电层38设置在第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层35构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例十六

如图16所示，示例十六中的一种九层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、第二高分子聚合物绝缘层33、第二电极层34、居间薄膜层35、第一压电层36、第二压电层37、第三压电层38和第四压电层39。其中，依次层叠设置的第一电极层31、第一高分子聚合物绝缘层32、居间薄膜层35、第二高分子聚合物绝缘层33以及第二电极层34构成摩擦发电机，并且，第一压电层36设置在第一电极层31和第一高分子聚合物绝缘层32构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层37设置在第一高分子聚合物绝缘层32和居间薄膜层35构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第三压电层38设置在居间薄膜层35和第二高分子聚合物绝缘层33构成的上述摩擦发动机中的第三组相邻层之间，第四压电层39设置在第二高分子聚合物绝缘层33和第二电极层34构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间。

具体地，第一电极层31设置在第一压电层36的第一侧表面上；第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面相对设置；第二压电层37的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面相对设置；居间薄膜层35的第二侧表面与第三压电层38的第一侧表面相对设置；第三压电层38的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第四压电层39的第一侧表面相对设置；第四压电层39的第二侧表面与第二电极层34上设置有第二电极层34。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图16所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括八组：第一电极层31与第一压电层36构成的第一组相邻层，第一压电层36与第一高分子聚合物绝缘层32构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层32与第二压电层37构成的第三组相邻层，第二压电层37与居间薄膜层35构成的第四组相邻层，居间薄膜层35与第三压电层38构成的第五组相邻层，第三压电层38与第二高分子聚合物绝缘层33构成的第六组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层33与第四压电层39构成的第七组相邻层，第四压电层39与第二电极层34构成的第八组相邻层。也就是说，第一电极层31与第一压电层36的第一侧表面之间，和/或第一压电层36的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层32的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层32的第二侧表面与第二压电层37的第一侧表面之间，和/或第二压电层37的第二侧表面与居间薄膜层35的第一侧表面之间，和/或居间薄膜层35的第二侧表面与第三压电层38的第一侧表面之间，和/或第三压电层38的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层33的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层33的第二侧表面与第四压电层39的第一侧表面之间，和/或第四压电层39的第二侧表面与第二电极层34之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层31和第二电极层34处感应出电荷；第一电极层31和/或第二电极层34作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

实施例四

本实用新型实施例四提供了一种压电和摩擦电混合发电机，包括：摩擦发电机以及设置在摩擦发电机内部的至少一个压电层；其中，摩擦发电机至少包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层；至少一个压电层设置在摩擦发电机中的至少一组相邻层之间。

在本实施例中，摩擦发电机进一步包括：设置在第一高分子聚合物绝缘层以及第二电极层之间的第二高分子聚合物绝缘层和设置在第一高分子聚合物绝缘层以及第二高分子聚合物绝缘层之间的居间电极层；第一电极层、第二电极层和/或居间电极层作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。其中，第一电极层和第一高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层和居间电极层构成摩擦发电机中的第二组相邻层，居间电极层和第二高分子聚合物绝缘层构成摩擦发电机中的第三组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层和第二电极层构成摩擦发电机中的第四组相邻层。

则本实施例中的压电层则包括以下中的至少一个：设置在第一组相邻层之间的第一压电层、设置在第二组相邻层之间的第二压电层、设置在第三组相邻层之间的第三压电层、以及设置在第四组相邻层之间的第四压电层。

可选地，居间电极层的材料为铟锡氧化物、石墨烯或金属；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨、钒、铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金、钽合金或银纳米线膜。根据发明人的研究发现，金属与高分子聚合物摩擦，金属更易失去电子，因此采用金属电极与高分子聚合物摩擦也能提高能量输出，故居间电极层的材料优选为金属。

此外，本实施例中的第一电极层、第二电极层、第一压电层、第二压电层、第三压电层、第四压电层、第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层的材料与实施例三中的压电和摩擦电混合发电机中的第一电极层、第二电极层、第一压电层、第二压电层、第三压电层、第四压电层、第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层的材料相同，此处不再赘述。

由此可见，在本实用新型提供的压电和摩擦电混合发电机中，通过在摩擦发电机内部设置至少一个压电层，将压电发电和摩擦发电两种方式结合，使单位面积上的能量收集和输出效率得到了提高。且本实用新型的压电和摩擦电混合发电机结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

为了便于理解，下面通过几个示例简单介绍本实用新型实施例中的几种可供选择的压电和摩擦电混合发电机的具体结构：

示例十七

如图17所示，示例十七中的一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45和第一压电层46。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一电极层41和第一高分子聚合物绝缘层42构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一压电层46的第一侧表面上；第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图17所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括五组：第一电极层41与第一压电层46构成的第一组相邻层，第一压电层46与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与居间电极层45构成的第三组相邻层，居间电极层45与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第四组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第二电极层44构成的第五组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41、第二电极层44和居间电极层45处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层44和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层46设置在第二高分子聚合物绝缘层43和第二电极层44构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例十八

如图18所示，示例十八中的一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45和第一压电层46。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层45构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第一压电层46的第一侧表面相对设置；第一压电层46的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图18所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括五组：第一电极层41与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与第一压电层46构成的第二组相邻层，第一压电层46与居间电极层45构成的第三组相邻层，居间电极层45与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第四组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第二电极层44构成的第五组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41、第二电极层44和居间电极层45处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层44和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种六层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层46设置在居间电极层45和第二高分子聚合物绝缘层43构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例十九

如图19所示，示例十九中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45、第一压电层46和第二压电层47。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一电极层41和第一高分子聚合物绝缘层42构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层47设置在第二高分子聚合物绝缘层43和第二电极层44构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一压电层46的第一侧表面上；第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面相对设置；第二压电层47的第二侧表面上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图19所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层41与第一压电层46构成的第一组相邻层，第一压电层46与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与居间电极层45构成的第三组相邻层，居间电极层45与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第四组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第二压电层47构成的第五组相邻层，第二压电层47与第二电极层44构成的第六组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面之间，和/或第二压电层47的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41、第二电极层44和居间电极层45处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层44和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

示例二十

如图20所示，示例二十中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45、第一压电层46和第二压电层47。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一电极层41和第一高分子聚合物绝缘层42构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层47设置在居间电极层45和第二高分子聚合物绝缘层43构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一压电层46的第一侧表面上；第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面相对设置；第二压电层47的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图20所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层41与第一压电层46构成的第一组相邻层，第一压电层46与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与居间电极层45构成的第三组相邻层，居间电极层45与第二压电层47构成的第四组相邻层，第二压电层47与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第五组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第二电极层44构成的第六组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面之间，和/或第二压电层47的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41、第二电极层44和居间电极层45处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层44和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层46设置在第二高分子聚合物绝缘层43和第二电极层44构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，第二压电层47设置在第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层45构成的上述摩擦发电机的第二组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例二十一

如图21所示，示例二十一中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45、第一压电层46和第二压电层47。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一电极层41和第一高分子聚合物绝缘层42构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层47设置在第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层45构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一压电层46的第一侧表面上；第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面相对设置；第二压电层47的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图21所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层41与第一压电层46构成的第一组相邻层，第一压电层46与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与第二压电层47构成的第三组相邻层，第二压电层47与居间电极层45构成的第四组相邻层，居间电极层45与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第五组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第二电极层44构成的第六组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面之间，和/或第二压电层47的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41、第二电极层44和居间电极层45处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层44和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层46设置在第二高分子聚合物绝缘层43和第二电极层44构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，第二压电层47设置在居间电极层45和第二高分子聚合物绝缘层43构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例二十二

如图22所示，示例二十二中的一种七层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45、第一压电层46和第二压电层47。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层45构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第二压电层47设置在居间电极层45和第二高分子聚合物绝缘层43构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面上；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第一压电层46的第一侧表面相对设置；第一压电层46的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面相对设置；第二压电层47的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图22所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括六组：第一电极层41与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第一组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与第一压电层46构成的第二组相邻层，第一压电层46与居间电极层45构成的第三组相邻层，居间电极层45与第二压电层47构成的第四组相邻层，第二压电层47与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第五组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第二电极层44构成的第六组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面之间，和/或第二压电层47的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41、第二电极层44和居间电极层45处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层44和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

示例二十三

如图23所示，示例二十三中的一种八层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45、第一压电层46、第二压电层47和第三压电层48。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一电极层41和第一高分子聚合物绝缘层42构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层47设置在居间电极层45和第二高分子聚合物绝缘层43构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间，第三压电层48设置在第二高分子聚合物绝缘层43和第二电极层44构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一压电层46的第一侧表面上；第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面相对设置；第二压电层47的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第三压电层48的第一侧表面相对设置；第三压电层48的第二侧表面上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图23所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括七组：第一电极层41与第一压电层46构成的第一组相邻层，第一压电层46与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与居间电极层45构成的第三组相邻层，居间电极层45与第二压电层47构成的第四组相邻层，第二压电层47与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第五组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第三压电层48构成的第六组相邻层，第三压电层48与第二电极层44构成的第七组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面之间，和/或第二压电层47的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第三压电层48的第一侧表面之间，和/或第三压电层48的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41和第二电极层44处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层41和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种八层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层46设置在第二高分子聚合物绝缘层43和第二电极层44构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层47设置在第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层45构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间，第三压电层48设置在第一电极层41和第一高分子聚合物绝缘层42构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例二十四

如图24所示，示例二十四中的一种八层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45、第一压电层46、第二压电层47和第三压电层48。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一电极层41和第一高分子聚合物绝缘层42构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层47设置在第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层45构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第三压电层48设置在居间电极层45和第二高分子聚合物绝缘层43构成的上述摩擦发动机中的第三组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一压电层46的第一侧表面上；第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面相对设置；第二压电层47的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第三压电层48的第一侧表面相对设置；第三压电层48的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图24所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括七组：第一电极层41与第一压电层46构成的第一组相邻层，第一压电层46与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与第二压电层47构成的第三组相邻层，第二压电层47与居间电极层45构成的第四组相邻层，居间电极层45与第三压电层48构成的第五组相邻层，第三压电层48与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第六组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第二电极层44构成的第七组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面之间，和/或第二压电层47的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第三压电层48的第一侧表面之间，和/或第三压电层48的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41、第二电极层44和居间电极层45处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层44和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

在另一种八层结构的压电和摩擦电混合发电机中，还可以将第一压电层46设置在第二高分子聚合物绝缘层43和第二电极层44构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间，第二压电层47设置在居间电极层45和第二高分子聚合物绝缘层43构成的上述摩擦发电机中的第三组相邻层之间，第三压电层48设置在第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层45构成的上述摩擦发动机中的第二组相邻层之间，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

示例二十五

如图25所示，示例二十五中的一种九层结构的压电和摩擦电混合发电机包括：第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、第二高分子聚合物绝缘层43、第二电极层44、居间电极层45、第一压电层46、第二压电层47、第三压电层48和第四压电层49。其中，依次层叠设置的第一电极层41、第一高分子聚合物绝缘层42、居间电极层45、第二高分子聚合物绝缘层43以及第二电极层44构成摩擦发电机，并且，第一压电层46设置在第一电极层41和第一高分子聚合物绝缘层42构成的上述摩擦发电机中的第一组相邻层之间，第二压电层47设置在第一高分子聚合物绝缘层42和居间电极层45构成的上述摩擦发电机中的第二组相邻层之间，第三压电层48设置在居间电极层45和第二高分子聚合物绝缘层43构成的上述摩擦发动机中的第三组相邻层之间，第四压电层49设置在第二高分子聚合物绝缘层43和第二电极层44构成的上述摩擦发电机中的第四组相邻层之间。

具体地，第一电极层41设置在第一压电层46的第一侧表面上；第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面相对设置；第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面相对设置；第二压电层47的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面相对设置；居间电极层45的第二侧表面与第三压电层48的第一侧表面相对设置；第三压电层48的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面相对设置；第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第四压电层49的第一侧表面相对设置；第四压电层49的第二侧表面与第二电极层44上设置有第二电极层44。

其中，压电和摩擦电混合发电机中任意一组相邻层之间都可以相互接触摩擦(即：各层之间均可存在接触摩擦间隙)，因此，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组相邻层之间都可以构成一组摩擦界面。其中，图25所示的压电和摩擦电混合发电机中的相邻层包括八组：第一电极层41与第一压电层46构成的第一组相邻层，第一压电层46与第一高分子聚合物绝缘层42构成的第二组相邻层，第一高分子聚合物绝缘层42与第二压电层47构成的第三组相邻层，第二压电层47与居间电极层45构成的第四组相邻层，居间电极层45与第三压电层48构成的第五组相邻层，第三压电层48与第二高分子聚合物绝缘层43构成的第六组相邻层，第二高分子聚合物绝缘层43与第四压电层49构成的第七组相邻层，第四压电层49与第二电极层44构成的第八组相邻层。也就是说，第一电极层41与第一压电层46的第一侧表面之间，和/或第一压电层46的第二侧表面与第一高分子聚合物绝缘层42的第一侧表面之间，和/或第一高分子聚合物绝缘层42的第二侧表面与第二压电层47的第一侧表面之间，和/或第二压电层47的第二侧表面与居间电极层45的第一侧表面之间，和/或居间电极层45的第二侧表面与第三压电层48的第一侧表面之间，和/或第三压电层48的第二侧表面与第二高分子聚合物绝缘层43的第一侧表面之间，和/或第二高分子聚合物绝缘层43的第二侧表面与第四压电层49的第一侧表面之间，和/或第四压电层49的第二侧表面与第二电极层44之间构成摩擦界面接触摩擦，并在第一电极层41、第二电极层44和居间电极层45处感应出电荷；第一电极层41和/或第二电极层44和/或居间电极层45作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。

应当注意的是，在上述各个实施例中，也可以将压电和摩擦电混合发电机中的部分相邻层相互固定，此时，压电和摩擦电混合发电机中的任意一组未固定的相邻层之间都可以构成一组摩擦界面，总之，本实用新型对摩擦界面的具体数量和实现方式不做限定。

在实施例一至实施例三中，本领域技术人员可以灵活选择第一电极层和第二电极层中的任一个或两个作为电能输出端。当选择其中的一个电极层作为电能输出端时，该电极层与外电路中的接地点共同形成电能(电压和/或电流)回路；当选择其中的两个电极层作为电能输出端时，由于该两个电极层之间具有电势差而形成电能(电压和/或电流)回路。本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

在实施例四中，本领域技术人员可以灵活选择第一电极层、第二电极层和居间电极层中的任一个或任两个或三个作为电能输出端。当选择其中的一个电极层作为电能输出端时，该电极层与外电路中的接地点共同形成电能(电压和/或电流)回路；当选择其中的两个电极层作为电能输出端时，由于该两个电极层之间具有电势差而形成电能(电压和/或电流)回路。当选择三个电极层作为电能输出端时，可以将其中的每两个电极作为一组输出端，由多组输出端串联或并联后作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端。例如，可以将第一电极层和居间电极层作为一组输出端，第二电极层和居间电极层作为另一组输出端，两组输出端相互串联或并联后作为压电和摩擦电混合发电机的电能输出端，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

综上所述，在本实用新型提供的压电和摩擦电混合发电机中，通过在摩擦发电机内部设置至少一个压电层，将压电发电和摩擦发电两种方式结合，使单位面积上的能量收集和输出效率得到了提高。且本实用新型的压电和摩擦电混合发电机结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

本领域技术人员可以理解，虽然上述说明中，为便于理解，对方法的步骤采用了顺序性描述，但是应当指出，对于上述步骤的顺序并不作严格限制。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

还可以理解的是，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。