[发明专利]多源能源采集与储存集成系统及其制备方法

权利要求书

1.多源能源采集与储存集成系统，包括多源能量采集器和与之连接的能量存储器，多源能量采集器包括光电能量采集器、振动能量采集器及射频采集和充电器，光电能量采集器包括太阳能电池和电极，振动能量采集器由压电材料形成，射频采集和充电器包括天线和射频电路，其特征在于，所述多源能量采集器和能量存储器同时集成在太阳能电池的硅衬底中；所述光电能量采集器的电极作为射频充电器的天线；所述压电材料集成在太阳能电池的硅衬底表面；所述能量存储器集成在太阳能电池的硅衬底背面。

2.根据权利要求1所述的多源能源采集与储存集成系统，其特征在于，所述光电能量采集器上面覆盖抗反射层用来增加光的吸收。

3.根据权利要求1或2所述的多源能源采集与储存集成系统，其特征在于，所述能量存储器采用三维的沟壕结构或堆栈的结构；所述能量存储器的上面遮盖有保护层。

4.根据权利要求3所述的多源能源采集与储存集成系统，其特征在于，所述能量存储器采用沟壕结构时，沟谷的深度和宽度比为1:1到10:1。

5.根据权利要求4所述的多源能源采集与储存集成系统，其特征在于，所述能量存储器中的阳极和阴极的优选厚度均为50-10000μm，位于所述阳极和阴极之间的隔膜优选厚度为10-10000μm。

6.一种如权利要求1所述的多源能源采集与储存集成系统的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备光电能量采集器及射频采集和充电器：在硅晶圆上使用掩膜光刻或其他图形形成技术，通过固体扩散或离子注入的方式掺杂，通过热或光激活形成并PN结，然后在PN结的N接触层上通过物理溅射或其他方式形成导电金属层产生电极连接；形成的电极作为射频采集和充电器的天线；

（2）在制备好的光电能量采集器及射频采集和充电器的硅衬底表面，制备振动能量采集器：对硅衬底表面的一部分进行刻蚀，然后沉积压电材料；

（3）在制备好的光电能量采集器及射频采集和充电器的硅衬底背面，制备能量存储器：先对硅衬底进行深井刻蚀并沉积一层金属硅化物，然后再沉积一层电介质层并进行刻蚀定义图形，再在图形化的衬底上进行金属的沉积并刻蚀，刻蚀后沉积分离层，在分离层的上面进行金属电极的物理沉积和刻蚀，最后对金属电极进行刻蚀，形成最终的能量存储器结构。