如何利用數(shù)字源表進(jìn)行納米材料納米發(fā)電機電特性表征

隨著全球能源需求日益增長同時對環(huán)境保護(hù)的重視，傳統(tǒng)化學(xué)能發(fā)電已逐漸不適應(yīng)當(dāng)代社會的復(fù)雜要求。同時能源的需求和應(yīng)用領(lǐng)域也越發(fā)多樣化，基于這些現(xiàn)實需求，應(yīng)新材料為切入點，重點關(guān)注新材料的發(fā)電研究∶基于納米材料的水伏發(fā)電及其發(fā)電性能。希望以此為突破點，推動新能源發(fā)展以及促進(jìn)能源多樣化供應(yīng)。

納米技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)走入人們的日常生活中，各種納米材料目前在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。納米器件擁有尺寸小、功耗低、反應(yīng)靈敏等特點。但納米器件的運行必須有電池和集成電路的支持，目前無法達(dá)到絕對意義上的最小化。為解決這一問題，院士王中林教授2006年手次提出納米發(fā)電機的理念，使納米發(fā)電機的研究成為微型能源研究領(lǐng)域的熱點，進(jìn)而開辟了納米材料發(fā)電這一新興的學(xué)科領(lǐng)域。

地球表面70%以上都被天然水體覆蓋，是含量豐富的資源之一。無論地理位置或環(huán)境條件如何改變，天然水都可以通過吸收熱能而自發(fā)地流動和蒸發(fā)。通過納米結(jié)構(gòu)與水的流動、波動、滴落和蒸發(fā)直接相互作用來發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換效應(yīng)，被稱為水伏效應(yīng)(hydroltac  fec)，這種效應(yīng)為解決柔性傳感系統(tǒng)的能源可持續(xù)供給提供了新思路。然而，如何在變形條件下實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)電和高輸出功率，并實現(xiàn)輕量化、柔性化可穿戴傳感微系統(tǒng)依然面臨很多挑戰(zhàn)。

測試要求

· 實時測試多種納米材料在同—水條件下的發(fā)電情況

· 不同納米材料的發(fā)電條件不同，并需要數(shù)據(jù)記錄

· I-V曲線掃描

測試難點

· 研究納米材料種類多樣

· 多種納米材料需要在同一測試條件下進(jìn)行發(fā)電性能比對

· 確定納米材料發(fā)電功率及最佳發(fā)電條件

測試指標(biāo)

· 各種類型和極性的液體對蒸騰納米發(fā)電機的Voc的影響

· 不同陽離子大小的鹽溶液在不同條件下對TEPG的Voc的影響

· 不同pH值的鹽酸溶液下，測試出Voc的值

· 濕碳與干碳電位差及電流流向示意圖

· 濕/干界面擬流行為和電流產(chǎn)生的機理示意圖

· 蒸騰納米發(fā)電機的蒸發(fā)和吸附示意圖

利用數(shù)字源表進(jìn)行納米材料電特性表征

實施電性能參數(shù)表征分析的最佳工具之一是數(shù)字源表（SMU）。數(shù)字源表作為獨立的電壓源或電流源，可輸出恒壓、恒流、或者脈沖信號，還可以當(dāng)作表，進(jìn)行電壓或者電流測量；支持Trig觸發(fā)，可實現(xiàn)多臺儀表聯(lián)動工作；針對有機OFET類型的三端類型納米器件以及多樣品驗證測試，可直接通過多臺數(shù)字源表或者插卡式源表搭建完整的多通道IV測試系統(tǒng)。  

                                    納米水伏發(fā)電材料測試連接圖                                                 

V-T曲線和I-T曲線

P系列/CS系列源表打造納米有機晶體管器件測試方案

輸出特性曲線測試

在施加不同的柵壓（VGS）時，源漏電流   ISD隨著源漏電壓VDS變化而變化得出的曲線,稱之為輸出特性曲線。

輸出特性測試曲線

轉(zhuǎn)移特性曲線測試

在施加不同的源漏電壓VDS下，源漏電流IDS隨著柵壓VGS的變化而變化得出的曲線，稱之為轉(zhuǎn)移特性曲線。

    轉(zhuǎn)移特性測試曲線

武漢普賽斯一直專注于納米材料，傳感器，半導(dǎo)體器件等電性能測試儀表開發(fā)，基于核心算法和系統(tǒng)繼承等技術(shù)平臺優(yōu)勢，帥先自主研發(fā)了高精度數(shù)字源表、脈沖式源表、窄脈沖源表、集成插卡式源表等產(chǎn)品。產(chǎn)品具有測試精度高，微弱信號檢測能力強的特點，可夠根據(jù)用戶測試需求配置高效，高性價比的納米材料測試方案，可廣泛應(yīng)用在納米材料，傳感器，半導(dǎo)體器件等產(chǎn)品的研發(fā)，生產(chǎn)領(lǐng)域。