[发明专利]基于多晶硅纳米薄膜和超晶格结构的热电光电能量收集器

摘要

本发明的基于多晶硅纳米薄膜和超晶格结构的热电光电能量收集器，主要应用于收集射频收发组件放大器的热能和环境中的光能给无线传感节点供电。基于多晶硅纳米薄膜和超晶格结构的热电光电能量收集器包括光电池和热电能量收集器，光电池采用超晶格结构，热电能量收集器采用多晶硅纳米薄膜构成纳米热电偶，具有体积小的特点，同时与传统的热电光电能量收集器相比，具有较高的热电光电转化效率。本发明将收集到的能量然后通过DC‑DC转换模块转换成直流电信号，最终存储在充电电池中，充电电池中的电能可以实现给无线传感节点的供电。

主权项

1.一种基于多晶硅纳米薄膜和超晶格结构的热电光电能量收集器，其特征在于：所述的基于多晶硅纳米薄膜和超晶格结构的热电光电能量收集器包括光电池和热电能量收集器；光电池包括N型硅衬底(7)，绒面结构(8)，氮化硅薄膜(9)，背电场结构(10)，超晶格结构(11)，外延单晶硅薄膜(12)，基区电极(13)，P型掺杂区(14)，发射区电极(15)，二氧化硅层钝化层(16)，光电输出pad(17)；热电能量收集器包括纳米热电堆，第二二氧化硅层(22)，金属散热板(23)，聚酰亚胺层(24)构成，纳米热电堆包括N型多晶硅纳米薄膜(18)，P型多晶硅纳米薄膜(19)，金属连线(20)和热电输出pad(21)；所述的光电池和热电能量收集器由第一二氧化硅层(25)相隔离，所收集的能量通过光电输出pad(17)和热电输出pad(21)连接向DC‑DC转换模块(4)；该能量收集器主要功能是收集射频收发组件放大器(1)的热能和环境中的光能给无线传感节点(5)供电；基于多晶硅纳米薄膜和超晶格结构的热电光电能量收集器(3)将收集的能量通过DC‑DC转换模块(4)将收集的电能转换成直流电信号，最终存储在充电电池(6)中，充电电池(6)中的电可以实现给无线传感节点(5)的供电。