[发明专利]储存和释放电能的层合装置

权利要求书

1.一种储存和释放电能的层合装置，其特征在于：具有依次连接的第一集电体、第一半导体、介电体、第二半导体、第二集电体；第一集电体和第二集电体具有能够分别连接电源正极和负极的引出装置，以便给本装置充电，充电后的正负电荷能够位于集电体内表面和分散于半导体内部空间中；

所述的集电体为良导体制成；所述的半导体的主要成分为IVA族元素、IIA~VIA族元素的化合物或者IB~VIB族元素的化合物；所述的介电体为绝缘材料层制成；

所述的第一半导体是N型半导体，第二半导体是P型半导体；或者，第一半导体是P型半导体，第二半导体是N型半导体；

所述的集电体厚度介于1μm~5.0mm；绝缘材料层厚度介于0.01mm-10mm；半导体的厚度介于0.001μm~5mm；

所述的半导体是N型半导体或者P型半导体；P型半导体为掺杂IIA或IIIA族元素的半导体，或者为主要含有IIA或IIIA族元素化合物、或IIIB~VB族元素化合物的半导体；N型半导体为掺杂VA或VIA族元素的半导体，或者为主要含有VA或VIA族元素化合物、IIIB~VB族元素化合物的半导体；它们的掺杂浓度介于10¹⁵~10²¹/g的数量级之间。

2.如权利要求1 所述的储存和释放电能的层合装置，其特征在于：在第一集电体的外侧依次连接有含半导体PN结的元件、第三集电体，PN结的P区连接第三集电体，PN结的N区连接第一集电体，第三集电体具有能够连接电极的引出装置；

该装置储存电能或充电时，充电电源的正极连接第一集电体或者第三集电体的引出装置，充电电源的负极连接第二集电体的引出装置。

3.如权利要求2所述的储存和释放电能的层合装置，其特征在于：P型半导体、N型半导体中，各自的掺杂元素的掺杂浓度在不同部位有所变化。

4.如权利要求1、2或3 所述的储存和释放电能的层合装置，其特征在于：介电体或者半导体或者结合体的表面有良导体面层。

5.如权利要求1所述的储存和释放电能的层合装置，其特征在于：介电体是介电常数为1000~50000的钛酸盐为主要成分的介电陶瓷或者压电陶瓷。

6.如权利要求1、2、3或5所述的储存和释放电能的层合装置，其特征在于：P半导体为掺杂硼元素或镓元素的石墨烯、碳纳米管、碳气凝胶、活性碳纤维或多孔石墨，N型半导体为掺杂氮元素或磷元素的石墨烯、碳纳米管或多孔石墨。