基于以极化水为移动介电介质的动力学水-半导体结的直流发电机
应用物理
2021-03-02 v1
摘要
在互联人类社会中分布式传感器需要微尺度能源的背景下，从水滴中收集能量日益展现前景。然而，由水流实现可持续直流发电装置鲜有报道，且水分子的量子极化原理尚不明晰。本文提出一种动力学水-半导体结，以夹于两半导体之间的流动水作为移动介电介质，其输出可持续直流电压 0.3 V、电流 0.64 uA，且内阻低至 390 kilohm。该可持续直流电源于水-半导体结中的动力学水极化过程：在水于硅表面移动时，水分子受机械力与费米能级差驱动而持续极化与退极化。我们进一步展示了一种结构简单的封装式便携发电装置，可输出连续直流电压，在可穿戴电子发电机领域具应用潜力。
引用
@article{arxiv.2008.05433,
title = {Direct-Current Generator Based on Dynamic Water-Semiconductor Junction with Polarized Water as Moving Dielectric Medium},
author = {Yanghua Lu and Yanfei Yan and Xutao Yu and Xu Zhou and Sirui Feng and Chi Xu and Haonan Zheng and Zunshan Yang and Linjun Li and Kaihui Liu and Shisheng Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05433},
year = {2021}
}