[发明专利]射频收发机中长条型热电与PN结纳米光电集成发电机在审
| 申请号： | 201810208215.0 | 申请日： | 2018-03-14 |
| 公开（公告）号： | CN108512488A | 公开（公告）日： | 2018-09-07 |
| 发明（设计）人： | 廖小平;陈友国 | 申请（专利权）人： | 东南大学 |
| 主分类号： | H02S10/30 | 分类号： | H02S10/30;H01L31/072;H01L31/0224;H01L35/28;B81B7/02 |
| 代理公司： | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 211189 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明的射频收发机中长条型热电与PN结纳米光电集成发电机，衬底为N型硅片，制作有绒面、氧化铝膜、光电P型掺杂区、光电N型掺杂区、SiO2隔离层和光电电极，其中光电电极如图2所示进行连接，然后制备了第一氮化硅隔离层，用于隔离热电光电。热电式发电机的主要单元为热电堆，热电堆是由一系列的P型多晶硅纳米线簇和N型多晶硅纳米线簇构成的，溅射一层金属Ti/Au层作为热电堆电极，串联得到热电堆结构。本发电机实现了对太阳光能和射频收发组件工作时产生的热能的转化，热电光电集成能量收集，实现了跨能域的能量转换，采用的硅纳米的热导率远低于传统体材料，可以一边维持电子运输，一边抑制热量输送，从而提高了热电发电效率。 | ||
| 搜索关键词： | 热电堆 热电 光电集成 电极 发电机 射频收发机 纳米线簇 长条型 能量转换 热电式发电机 射频收发组件 能量收集 热电发电 热量输送 太阳光能 氧化铝膜 传统体 氮化硅 隔离层 硅纳米 热导率 衬底 溅射 绒面 制备 串联 隔离 金属 运输 制作 转化 | ||
【主权项】：
1.一种射频收发机中长条型热电与PN结纳米光电集成发电机，其特征是：该微纳发电机由制作于同一N型硅衬底(1)上的光电池和热电发电机两个部分构成，中间隔有第一氮化硅隔离层(8)，光电部分制作有绒面(2)，氧化铝膜(3)，光电P型掺杂区(4)，光电N型掺杂区(5)，SiO2隔离层(6)，光电电极(7)；热电发电机部分包括热电堆的P型臂(9)、热电堆的N型臂(10)、热电堆的电极(11)，第二氮化硅隔离层(12)，散热板(13)；背面区域光电P型掺杂区(4)和光电N型掺杂区(5)及其电极(7)相互交错，电极呈叉指形状排列；热电堆的P型臂(9)和热电堆的N型臂(10)中的多晶硅纳米线簇含有的纳米线数量为50‑200，多晶硅纳米线由深紫外光刻形成，直径为1‑100nm，高度为2‑10um；热电堆电极(11)材料为金，金属板(13)材料为铝；采用的纳米硅薄膜的热导率远低于传统体材料，可以实现一边维持电子运输，一边抑制热量输送，从而极大的提高了热电发电效率。
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- 刘阳 - 北京实力源科技开发有限责任公司
- 2017-11-24 - 2018-09-11 - H02S10/30
- 本实用新型涉及热电转换技术领域，尤其涉及一种波段辐射储能发电系统及阵列，该系统包括热辐射源、波段选择性透过装置和光电转换装置，热辐射源包括能与之换热的储热装置，热辐射源和光电转换装置之间的全部或部分空间为真空状态；热辐射源的辐射能量中只有特定波段的辐射能量能透过波段选择性透过装置，其余波段的辐射能量反射回到热辐射源，特定波段的辐射能量投射至光电转换装置转换为电能。本实用新型提供的一种热辐射源选择性透过的热电转换系统及阵列，具备热储存功能的同时可实现较高的光电转换效率，具有能量损失小、结构布置简单、成本低、热传输距离短、控制简单等优点。
- 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-201810208049.4
- 廖小平;严德洋 - 东南大学
- 2018-03-14 - 2018-09-07 - H02S10/30
- 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。
- 射频收发机中长条型热电与PN结纳米光电集成发电机-201810208215.0
- 廖小平;陈友国 - 东南大学
- 2018-03-14 - 2018-09-07 - H02S10/30
- 本发明的射频收发机中长条型热电与PN结纳米光电集成发电机，衬底为N型硅片，制作有绒面、氧化铝膜、光电P型掺杂区、光电N型掺杂区、SiO2隔离层和光电电极，其中光电电极如图2所示进行连接，然后制备了第一氮化硅隔离层，用于隔离热电光电。热电式发电机的主要单元为热电堆，热电堆是由一系列的P型多晶硅纳米线簇和N型多晶硅纳米线簇构成的，溅射一层金属Ti/Au层作为热电堆电极，串联得到热电堆结构。本发电机实现了对太阳光能和射频收发组件工作时产生的热能的转化，热电光电集成能量收集，实现了跨能域的能量转换，采用的硅纳米的热导率远低于传统体材料，可以一边维持电子运输，一边抑制热量输送，从而提高了热电发电效率。
- 射频收发机中方柱型热电与PN结纳米光电集成发电机-201810207995.7
- 廖小平;陈友国 - 东南大学
- 2018-03-14 - 2018-08-17 - H02S10/30
- 本发明的射频收发机中方柱型热电与PN结纳米光电集成发电机，衬底为N型硅片，制作有绒面、氧化铝膜、光电P型掺杂区、光电N型掺杂区、SiO2隔离层和光电电极，其中光电电极如图2所示进行连接，然后制备了第一氮化硅隔离层，用于隔离热电光电。热电发电机的基本结构为热电偶，本发明的热电偶采用垂直方柱结构，方柱由若干个P型多晶硅纳米线簇和N型多晶硅纳米线簇构成的，溅射一层金属Ti/Au层作为热电堆电极，串联得到热电堆结构。本发电机采用的硅纳米的热导率远低于传统体材料，可以一边维持电子运输，一边抑制热量输送，优异的光电特性和减反射效果都极大的提高热电光电的发电效率，低内阻的方柱型结构共同实现一定量的功率输出。
- 基于纳米薄膜矩形偶阵列和纳米PN结的微纳发电机-201810208067.2
- 廖小平;陈友国 - 东南大学
- 2018-03-14 - 2018-08-14 - H02S10/30
- 本发明的基于纳米薄膜矩形偶阵列和纳米PN结的微纳发电机，衬衬底为N型硅片，制备有绒面，氧化铝膜，光电P型掺杂区，光电N型掺杂区，SiO2隔离层，光电电极，光电电极如图3所示进行连接，然后制备了第一氮化硅隔离层，用于隔离热电光电。本微纳发电机的热电部分由热电堆单元组成，热电堆单元是由P型热电臂和N型热电臂构成的，热电臂采用周期性的纳米硅多层薄膜，通过溅射一层金属Ti/Au层串联P型和N型热电臂，串联得到如图4所示的热电堆单元结构。本发电机采用的硅纳米的热导率远低于传统体材料，从而极大的提高了热电发电效率，通过热电光电能量转换，利用射频收发组件工作时产生的废热和环境中的光照，得到可持续的绿色能源。
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