氧化锌压电纳米发电机的频域特性仿真

• 作者: 解潇潇 刘卫国 周顺 林大斌 孟潇
• 来源期刊: 电子元件与材料
• 关键词: 压电效应 有限元 ZnO纳米线 纳米发电机 频域
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 研究与试制|Research & Development
• 页码范围: 689-695
• 页数: 7页
• 分类号: O482.41
• 语种: 中文
• DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2021.0154

摘要

ZnO压电纳米发电机是一种可在纳米尺度将机械能转换成电能的绿色能源器件,具有敏感度高、响应迅速、制备工艺简单等特点.如何有效提高压电纳米发电机的输出性能是该领域的研究热点.为了确定ZnO压电纳米发电机在构成电路系统时的输出特性,采用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics,针对两种不同形貌的ZnO纳米线结构,建立了相应的电路系统.在频域中,分析了振动频率、外接负载阻值、振动加速度、纳米线斜度与形貌五种因素对外接负载输出电压和功率的影响.结果表明:倾斜角为15°的平顶圆柱纳米线模型为最优模型结构,振动频率为400 Hz时,单根纳米线的峰值电压和峰值功率分别达到1.64 V和42.51 nW.