에너지 수확이 가능하고 유연하고 신축가능한 생분해성 발전소자
Flexible, stretchable, biodegradable power generator capable of harvesting energy
특허 요약
유연하고 신축가능한 생분해성 발전소자가 개시된다. 유연하고 신축가능한 생분해성 발전소자는 복사가열 영역과 복사냉각 영역을 가지는 제1 필름; 및 상기 제1 필름과 마주하는 일 면에 n형 소자와 p형 소자가 제공되는 제2 필름을 포함하되, 상기 n형 소자와 상기 p형 소자는 일 영역이 상기 복사가열 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 복사냉각 영역과 마주한다.
청구항
번호청구항
1

복사가열 영역과 복사냉각 영역을 가지는 제1 필름; 및상기 제1 필름과 마주하는 일 면에 n형 소자와 p형 소자가 제공되는 제2 필름을 포함하되,상기 제1 필름은,생분해성 신축가능한 고분자 필름 내에 산화마그네슘 입자들이 분산된 구조로 제공되며, 상기 복사가열 영역의 표면에는 전도성 재질의 물질이 코팅되고, 상기 복사냉각 영역의 표면에는 상기 산화마그네슘 입자가 외부로 노출되고,상기 n형 소자와 상기 p형 소자는 일 영역이 상기 복사가열 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 복사냉각 영역과 마주하는 발전소자.

2

제 1항에 있어서,상기 n형 소자와 상기 p형 소자는 상기 복사가열 영역과 상기 복사냉각 영역의 배열 방향으로 서로 나란하게 제공되며,상기 제2 필름에는 상기 n형 소자와 상기 p형 소자를 연결하는 연결 소자가 형성된 발전소자.

3

제 2 항에 있어서,상기 n형 소자와 상기 p형 소자는 각각 복수 개 제공되고, 상기 배열 방향에 수직한 방향으로 교대로 반복하여 형성되며,상기 연결 소자는 상기 n형 소자들과 상기 p형 소자들을 직렬 연결하는 발전소자.

4

제 1 항에 있어서,상기 복사가열 영역과 상기 복사냉각 영역은 각각 복수 개 제공되고, 교대로 반복하여 배치되며,상기 n형 소자는,일 영역이 상기 복사가열 영역의 일 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 복사가열 영역의 일 측에 위치하는 상기 복사냉각 영역과 마주하는 제1 n형 소자; 및일 영역이 상기 복사가열 영역의 다른 일 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 복사가열 영역의 타 측에 위치하는 상기 복사냉각 영역과 마주하는 제2 n형 소자를 포함하고,상기 p형 소자는,일 영역이 상기 복사가열 영역의 일 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 복사가열 영역의 일 측에 위치하는 상기 복사냉각 영역과 마주하는 제1 p형 소자; 및일 영역이 상기 복사가열 영역의 다른 일 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 복사가열 영역의 타 측에 위치하는 상기 복사냉각 영역과 마주하는 제2 p형 소자를 포함하고,상기 제2 필름에는 n형 소자들과 p형 소자들을 직렬 연결하는 연결 소자가 형성되는 발전소자.

5

제 1항에 있어서,상기 복사냉각 영역은,상기 복사가열 영역의 일 측에 형성되는 제1 복사냉각 영역; 및상기 복사가열 영역의 타 측에 형성되는 제2 복사냉각 영역을 포함하고,상기 n형 소자는,일 영역이 상기 복사가열 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 제1 복사냉각 영역과 마주하는 제1 n형 소자; 및일 영역이 상기 복사가열 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 제2 복사냉각 영역과 마주하는 제2 n형 소자를 포함하고, 상기 p형 소자는,일 영역이 상기 복사가열 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 제1 복사냉각 영역과 마주하는 제1 p형 소자; 및일 영역이 상기 복사가열 영역과 마주하고, 다른 일 영역이 상기 제2 복사냉각 영역과 마주하는 제2 p형 소자를 포함하는 발전소자.

6

제 1 항에 있어서,상기 제1 필름은 유연한 재질의 다공성 소재로 제공되는 발전소자.

7

제 6 항에 있어서,상기 제1 필름에는 0.5에서 4um 지름의 미세 공극이 형성된 발전소자.

8

제 1 항에 있어서,상기 제1 필름은 고분자 섬유의 결합 구조로 제공되는 발전소자.

9

제 1 항에 있어서,상기 복사가열 영역에는 전도성 고분자가 코팅되는 발전소자.

10

제 1 항에 있어서,상기 복사가열 영역에는 텅스텐 호일이 코팅되는 발전소자.

11

제 1 항에 있어서,상기 n형 소자와 상기 p형 소자는 실리콘 나노막(Si NMs)으로 제공되는 발전소자.

12

제 1 항에 있어서,상기 n형 소자와 상기 p형 소자는 구불구불한 형상을 가지는 발전소자.

13

제 1 항에 있어서,상기 제1필름은 생분해성 신축가능한 고분자 필름 내에 산화마그네슘 입자들이 분산된 구조로 제공되며,상기 복사냉각 영역의 표면에는 상기 산화마그네슘 입자가 외부로 노출된 발전소자.

14

제 1 항에 있어서,외부로 노출된 상기 산화마그네슘 입자 표면에는 자기 조립된 실란 단층(self-assembled silane monolayer)가 증착된 발전 소자.

15

제 1 항에 있어서,상기 산화마그네슘 입자의 직경은 80 내지 3,000nm인 발전 소자.