[发明专利]一种基于MTEG和TENG的太阳能与风能多能互补的微型自供能装置

摘要

本发明提供一种基于MTEG和TENG的太阳能与风能多能互补的微型自供能装置，由顶部的MTEG结构和底部的TENG结构耦合构成，其特征在于，顶部的MTEG结构包括微型温差发电装置和设置在所述微型温差发电装置上部的相变储热装置，在由P、N型微型热电臂构成的热电偶两端分别设有顶部真空腔和底部真空腔；底部的薄膜拍打式TENG结构为横置的中空柱状结构，由拍打薄膜与中部薄铜片相连作为摩擦纳米发电结构的介电薄膜产生电压，中部薄铜片的另一端与固定在金属电极之间的作为电路负载的导电立架连接固定。本发明的真空腔可以有效地避免由环境空气和衬底上方造成的热量损失，提高冷热端结点之间的温差；同时通过流动空气加速拍打薄膜摆动提高发电效率，结构简单，实用性强。

主权项

1.一种基于MTEG和TENG的太阳能与风能多能互补的微型自供能装置，由顶部的MTEG结构和底部的薄膜拍打式TENG结构耦合构成，所述微型自供能装置将产生的电能输送到外部电路中为外界负载供电；其特征在于，顶部的MTEG结构包括：微型温差发电装置和设置在所述微型温差发电装置上部的相变储热装置(3)，其中，所述微型温差发电装置包括微型温差发电结构硅基(4)、所述微型温差发电结构硅基(4)底部沉积的多晶硅衬底层(6)、沉积在所述多晶硅衬底层(6)底部的多个成阵列排布的P型微型热电臂(7)和N型微型热电臂(8)，在由所述P型微型热电臂(7)和所述N型微型热电臂(8)构成的热电偶两端分别设有顶部真空腔(5)和底部真空腔(17)，所述P型微型热电臂(7)的冷端结点和所述N型微型热电臂(8)的冷端结点与所述底部真空腔(17)的内侧壁接触，所述底部真空腔(18)下还设有用于散热的散热金属层(18)；底部的薄膜拍打式TENG结构为横置的中空柱状结构，包括：置于框架(11)上下表面的金属电极、置于金属电极内侧的薄铜片以及在风力作用下可上下拍打的拍打薄膜(22)，所述拍打薄膜(22)与中部薄铜片(20)相连作为摩擦纳米发电结构的介电薄膜产生电压，所述中部薄铜片(20)的另一端与固定在所述金属电极之间的作为电路负载的导电立框(21)连接固定。