[发明专利]基于风能和太阳能的复合发电机和复合发电系统

权利要求书

1.一种基于风能和太阳能的复合发电机，其中，该复合发电机包括摩擦纳米发电机和太阳能发电机，所述摩擦纳米发电机包括第一发电部件、第二发电部件和支撑固定部件，所述支撑固定部件将所述第二发电部件的两端固定在所述第一发电部件上且使所述第一发电部件和所述第二发电部件之间形成空隙，所述第二发电部件在风力作用下发生形变而与所述第一发电部件接触或者分离，所述摩擦纳米发电机基于该形变产生并输出电信号，

所述第二发电部件包括第二摩擦层和与所述第二摩擦层接触设置的第二导电层；

所述第二发电部件还包括第二支撑层，设置在所述第二导电层的表面且用于支撑所述第二导电层；

所述复合发电机包括两个所述的摩擦纳米发电机，其中，两个摩擦纳米发电机的第二发电机部件共用所述第二支撑层，

其中，所述第一发电部件包括第一摩擦层和与所述第一摩擦层接触设置的第一导电层；以及

在存在风力作用时所述第二摩擦层和所述第一导电层相互接触或者分离，且在接触和分离的过程中，所述第二摩擦层与所述第一导电层之间产生摩擦电势差，并通过所述第一导电层和所述第二导电层输出电信号。

2.根据权利要求1所述的复合发电机，其中，所述太阳能发电机设置在所述摩擦纳米发电机的顶部，并且所述太阳能发电机包括一个或多个太阳能电池。

3.根据权利要求2所述的复合发电机，其中，所述太阳能电池为非晶硅太阳能电池或燃料敏化太阳能电池。

4.根据权利要求1所述的复合发电机，其中，所述第二发电部件的弹性模量处于0.5GPa到10GPa之间。

5.根据权利要求1所述的复合发电机，其中，所述第二摩擦层的材料和所述第一导电层的材料之间具有摩擦电极序差异。

6.根据权利要求1或5所述的复合发电机，其中，所述第一发电部件还包括第一支撑层，设置在所述第一摩擦层的表面且用于支撑所述第一摩擦层和所述第一导电层。

7.根据权利要求6所述的复合发电机，其中，所述太阳能发电机设置在所述第一支撑层的表面上，且所述太阳能发电机与所述第一支撑层的表面接触的表面的面积小于或等于所述第一支撑层的表面的面积。

8.根据权利要求1所述的复合发电机，其中，所述第二支撑层为高分子聚合物薄膜材料。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的复合发电机，其中，所述第二摩擦层为有机高分子薄膜材料，所述有机高分子薄膜材料选自以下中的至少一种：聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚异丁烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、聚双苯酚碳酸酯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚三氟氯乙烯、对二甲苯环二体、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和氯乙烯—醋酸乙烯共聚物。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的复合发电机，其中，所述第二摩擦层的厚度范围为20微米至0.2毫米。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的复合发电机，其中，所述第二导电层的厚度范围为20纳米至1毫米。

12.一种基于风能和太阳能的复合发电系统，其中，包括多个权利要求1-11中任一项所述的基于风能和太阳能的复合发电机。

13.根据权利要求12所述的复合发电系统，其中，多个摩擦纳米发电机的输出并联；

和/或，多个太阳能电池的输出串联。