برداشت انرژی پیشرفته، استفاده از نانوژنراتور بر اساس اکسید روی nanosheet جاسازی شده در بلور فوتونی

در این گزارش، ساخت و مشخصه یابی یک نانوژنراتور پیزوالکتریک با جریان خروجی مستقیم را بر اساس نانوصفحات اکسید روی ارایه می دهیم که قابلیت تحریک توسط امواج فراصوت منتشره در آب را دارد. نانوصفحات اکسید روی بروش هیدروترمال بروی لایه آلومینیوم رشد داده شده و بعنوان الکترود پایینی پیوند اهمی با نانوصفحات برقرار میکنند، در حالیکه لایه نیکل بعنوان الکترود بالایی با نانوصفحات پیوند شاتکی برقرار خواهد کرد. پس از ساخت و اندازه گیری خروجی نانوژنراتور، با در نظر گرفتن مشخصات ساختاری نانوژنراتور اقدام به طراحی بلور فونونی یک بعدی نمودیم تا بتوانیم بکمک جایگزیده کردن موج فراصوت ورودی، بصورت موج ایستا در محل نانوژنراتور پیزوالکتریک راندمان تبدیل انرژی نانوژنراتور را افزایش دهیم. بلور فونونی طراحی شده از چیدمان متناوب صفحات موازی استیل در محیط آب تشکیل شده و دو طرف نانوژنراتور را احاطه میکند. بلور فونونی مذکور بنحوی طراحی شده است که تراز میانی ایجاد شده در گاف عبوری آن، با در نظر گرفتن نانوژنراتور بعنوان نقص بلوری، منطبق با فرکانس تحریک مورد استفاده باشد. نتایج شبیه سازی بدست آمده بهبود فشار اعمالی به نانوژنراتور به اندازه حدود 12.3 برابر، برای نانوژنراتور احاطه شده با بلور فونونی نسبت به نانوژنراتور بدون بلور فونونی را تایید میکند.