[发明专利]基于纳米PN结和纳米热电堆的热电光电能量收集器

摘要

本发明的基于纳米PN结和纳米热电堆的热电光电能量收集器，主要应用于收集计算机中央处理器的热能和环境中的光能给分布在计算机中央处理器周围的小功耗元器件供电。本发明的能量收集器利用纳米级别的异质光电PN结收集环境中的光电，利用纳米级别的热电偶收集计算机中央处理器上的热能，纳米热电偶的热导率远低于传统体材料，具有较高的热电转化效率，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小功耗元器件的供电。所述的基于纳米PN结和纳米热电堆的热电光电能量收集器制作在N型硅片衬底上，包括光电池和热电能量收集器，这两者通过一层二氧化硅层进行电学隔离。

主权项

1.一种基于纳米PN结和纳米热电堆的热电光电能量收集器，其特征在于：所述的基于纳米PN结和纳米热电堆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型硅片衬底(7)，绒面(8)，氧化铝镀膜层(9)，纳米PN结，氮化硅层(12)，光电池电极(13)，光电输出pad(14)，纳米PN结包括衬底n型掺杂区(10)和衬底P型掺杂(11)，PN结的尺寸为纳米数量级；热电能量收集器包括纳米热电堆，第二二氧化硅层(15)，聚酰亚胺层(16)，金属散热板(17)，纳米热电堆包括N型多晶硅纳米线簇(18)，P型多晶硅纳米线簇(19)，金属连线(20)、聚甲基丙烯酸甲酯(21)和热电输出pad(22)；所述的光电池和热电能量收集器由第一二氧化硅层(23)进行电学隔离，收集的能量通过光电输出pad(14)和热电输出pad(22)连接向DC‑DC转换模块(4)；该能量收集器主要功能是收集计算机中央处理器(1)的热能和环境中的光能给小功耗元器件(5)供电；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)中的电可以实现给小功耗元器件(5)的供电。