铝掺杂对氧化锌基摩擦纳米发电机输出性能的影响

作者：林金堂^*; 李典伦; 阮璐; 丘志榕; 王嘉鑫

来源：电子元件与材料, 2019, 38(10): 39-43.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2019.10.008

• 摩擦纳米发电机
• 掺铝氧化锌薄膜
• 溶胶-凝胶法
• 正摩擦材料
• 垂直接触-分离模式

采用溶胶-凝胶工艺制备不同掺杂浓度的掺铝氧化锌薄膜,以其作为正摩擦材料制备垂直-接触分离结构的摩擦纳米发电机;通过改变铝掺杂浓度优化摩擦纳米发电机的电学输出性能。实验表明:在摩擦层接触面积为4 cm2的情况下,当氧化锌薄膜中的铝掺杂浓度从摩尔分数2%提高到10%,摩擦纳米发电机开路电压峰值也相应提高;当铝掺杂浓度为摩尔分数10%时,摩擦纳米发电机的开路电压峰值达到最大值20 V,相比未掺杂铝时提高约一倍;当铝掺杂浓度大于摩尔分数10%时,摩擦纳米发电机的开路电压峰值呈现出下降趋势。