Fabrication of structured PDMS for triboelectric nanogenerators using 3D printing method and its application

摘要

在能源需求日益增長的高科技時代，人們大量仰賴的石化燃料正面臨短缺的問題，並帶來環境污染及溫室效應等問題。因此近年來，科學家不斷積極尋找可以取代石化燃料的綠色能源，解決現今面臨的能源危機。 摩擦發電作為其中一個具有潛力的能量收集方式，本研究除了進行摩擦發電的原理以及摩擦發電機的製作，也提出了利用3D列印技術製作出可重複使用的摩擦層模具。目前3D列印技術應用於摩擦發電機零件的製作，也有部分研究團隊利用較為昂貴的SLS列印技術製作模具，利用模具表面的粗糙度製作出微型結構。因此，本研究利用較為便宜的FDM技術製作摩擦層的模具。不僅可以在摩擦層上設計各種創意形貌，其簡單且省時的製程得以取代高成本和耗時的結構摩擦層製程。透過不同結構特徵摩擦層的性能測試，製作出最高開路電壓（VOC）為21 8 V以及最高短路電流（ISC）為12 75 μA的巨觀尺寸摩擦層，最高?率（Power）也可以達到116 μW。此外，巨觀尺寸摩擦層經過10000次的拍打測試後性能能夠持續輸出並沒出現衰減的現象。在應用端上，巨觀尺寸摩擦層也可以點亮30顆的綠色LED以及驅動計算機，達成自供電的效果。

獎項日期	2020
原文	English
監督員	Chen-Kuei Chung (Supervisor)