论文研究-水蒸发驱动二硫化钼薄膜发电机 .pdf

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水蒸发驱动二硫化钼薄膜发电机,王源,王书阳,由于环境污染和能源危机,新能源发展迫在眉睫,如果将环境中的能量转化成电能,这将极大丰富能源结构。近年来相关报道层出不穷,
武获正义在线 http:/www.papercdu.cn 图3MoS2薄膜光学显徼饶照片 Fig 3 Thc morphology ofthe MoS2 film mcasurcd by optical microscopc 图4器件测试图 ig. 4 Schematic of device testing 当水汁着薄膜内部的孔道向上爬时,到达上电极时,由于双电层效应会产生上下电极的 电势差从而产生电压,如图5所示。当水未爬到上电极时,电路未导通,开路电压为0V, 当水接触到上电极时,整个电路导通,电压增加到10mV,随后蒸发作用趋缓,水在微孔道 75 屮流动速度变慢,随后两者平衡,开路电压趋稳定,达到6mV,且能保持1000s以上。 14 12 10 6 0 500 1000 1500 Time(s) 图5器件开路电压随时间波动曲线 Fig 5 Characteristic of device open-circuit voltage 武获义在线 http:/www.papercdu.cn 同吋我们研究了冑围环境因素对器件性能的影响,我们通过电风扇提髙器件周围的风 速,发现开路电压升高,如图6所示,180s时廾始吹风,240s时停止,可以看到器件的廾 路电压逐步升高,峰值可以达到10mV以上,然后逐步衰减到吹风前的5mV,具备良好的 車复性 10 8 目o品 180240300360420 480 Time(s) 85 图6开路电压受风速的影响 Fig. 6 The dependence of voltage on wind speed 结论 本文采用刮涂工艺制备了二硫化钼溥膜,并在其表面涂布电极制备了二硫化钼纳米发电 机,利用水蒸发作用驱动水流在薄膜中流动,借助双电层效应产生开路电压,开路电压可达 6mV,且能稳定保持1000s以上。并且我们发现当器件周围风速变大,燕发作用增强时会提 高丌路电压,使开路电压从5mV增大到10mV,提高了一倍。 参考文献]( References) 95 [l Xue G, Xu Y, Ding T, et al. Water-evaporation-induced electricity with nanostructured carbon materials] Nature Nanotechnology, Naturc Publishing Group, 2017, 12 (4): 317-321 2 Sun J, Li P, Qu J, ct al. Nano Encrgy Electricity generation from a Ni-Al laycred double hydroxidc-bascd flexible generator driven by natural watcr evaporation[J]. Nano Encrgy, Elscvicr Ltd, 2019, 57(Novcmber 2018) 269-278 [3] Mann J, Sun D, MaQ, et al. Facile growth of monolayer MoS2, film areas on SiO2 LJ]. European Physical Journal B,2013,86(5):226. [4] Wang H, Yu L: Lee Y H, et al. Integrated Circuits Based on Bilayer MoS2 Transistors [J]. Nano Letters 2012,12(9):4674. [5]Liu, JiangTao, Liu, et al. Enhanced absorption of monolayer MoS2 with resonant back reflector [J]Journal 105 of Applied physics, 2014, 115(19): 699. [6 Wang QH, Kalantarzadeh k, Kis A, et al. Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides [J]. Nature Nanotechnology, 2012, 7(11): 699-712

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2019-08-15
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