[发明专利]柔性透明摩擦发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性透明摩擦发电机，其特征在于，从上至下依次包括：

透明衬底、透明衬底下方生长或转移的透明导电材料构成的上透明电极、与上透明电极 紧密黏合的上层透明聚合物绝缘层、中空的用作支撑部分的塑料间隔环、下层透明聚合物绝 缘层、在下层透明聚合物绝缘层下方生长或转移的透明导电材料构成的下透明电极；所述上 层透明聚合物绝缘层和下层透明聚合物绝缘层用作摩擦电材料且二者由不同材料构成，上、 下透明电极分别是柔性透明摩擦发电机的电压或电流的输出端；上层透明聚合物绝缘层的下 表面和/或下层透明聚合物绝缘层的上表面设有多个凹凸结构。

2.根据权利要求1所述的柔性透明摩擦发电机，其特征在于：所述每个凹凸结构为金字 塔形、圆形、条形或方形，每个凹凸结构的深度或高度是500nm-1μm。

3.根据权利要求1所述的柔性透明摩擦发电机，其特征在于：所述上、下透明电极选自 石墨烯薄膜、氧化铟锡薄膜、掺氟的氧化锡薄膜中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的柔性透明摩擦发电机，其特征在于：所述上层透明聚合物绝缘 层是溶液旋涂烘干而成。

5.根据权利要求4所述的柔性透明摩擦发电机，其特征在于：所述的溶液是聚酰亚胺溶 液、聚二甲基硅氧烷溶液、聚甲基丙烯酸甲酯溶液、聚氧乙烯溶液、聚偏氧乙烯溶液中的任 意一种。

6.根据权利要求1所述的柔性透明摩擦发电机，其特征在于：所述上层透明聚合物绝缘 层的厚度是3-5μm。

7.根据权利要求1所述的柔性透明摩擦发电机，其特征在于：所述下层透明聚合物绝缘 层选自：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯 薄膜、聚酰胺薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇薄膜、聚二甲基硅氧烷薄膜中的和上层透 明聚合物绝缘层材料不同的一种。

8.根据权利要求1所述的柔性透明摩擦发电机，其特征在于：所述的塑料间隔环材料是 聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯中任意一种。

9.根据权利要求1所述的柔性透明摩擦发电机，其特征在于：所述的中空塑料间隔环厚 度是600μm-1mm。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的柔性透明摩擦发电机的制备方法，其特征在于 包括如下步骤：

(1)、在透明衬底上生长或转移一层透明导电材料作为上透明电极；

(2)、在上透明电极上旋涂一层有机透明聚合物溶液，烘干后作为上层透明聚合物绝缘 层；

(3)、在下层透明聚合物绝缘层上生长或转移一层导电材料作为下透明电极；

(4)、在上层透明聚合物绝缘层的下表面和/或下层透明聚合物绝缘层的上表面做一些凹 凸结构；

(5)、制备连续中空的塑料间隔环；

(6)、从上至下依次将透明衬底、上透明电极、上层透明聚合物绝缘层、中空的塑料间 隔环、下层透明聚合物绝缘层、下透明电极组装成柔性透明摩擦发电机。