یک میکرو مولد بهینه شده MEMS فلز- نیمه هادی با خروجی پیزوالکتریک
Publish place: Second Conference on Energy Infrastructure, Electrical Engineering and Nanotechnology
Publish Year: 1397
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: Persian
View: 653
This Paper With 10 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
IRCIVILC02_108
تاریخ نمایه سازی: 13 مهر 1397
Abstract:
در این مقاله طراحی و بهینه سازی یک مولد توان الکتریکی انجام شده است. عملکرد این مولد بر پایه تبدیل انرژیگرمایی نور خورشید به انرژی الکتریکی با استفاده از خمش یک تیر یک سر درگیر دو لایه فلز- نیمه هادی و یک لایه ازماده پیزوالکتریک می باشد. گرمای ایجاد شده توسط نور خورشید در تیرک موجب انبساط آن شده و به دلیل تفاوت ضرایبانبساط گرمایی در دو لایه، سبب خم شدن تیرک و ایجاد تنش مکانیکی در لایه پیزوالکتریک و در نتیجه تولید ولتاژالکتریکی در دو سر آن می گردد. ابعاد و جنس مواد تشکیل دهنده ساختار با بررسی نتایج حاصل از شبیه سازی های متعدد،طراحی و بهینه سازی شده است. میکرو مولد بهینه شده دارای طول برابر با 600μm شامل دو لایه فلز و نیمه هادی می باشد که لایه فلزی از جنس آلومینیوم با ضخامت 1/67μm و لایه نیمه هادی از جنس سیلیکون با ضخامت 2/5μm انتخاب گردیده است. ماده پیزوالکتریک قرار گرفته بر روی تیرک دولایه، از جنس PZT-5H با طول 200μm و ضخامت 2μm می باشد. پهنای تمامی لایه ها 25μm در نظر گرفته شده است. بیشینه ولتاژ 1/05 ولت تحت تابش نور با شدت (01/32x10(5)W/m(2 به سطح ساختار، به دست آمده است. شبیه سازی و بهینه سازی با استفاده از نرم افزار COMSOL Multiphysics انجام شده است.
Keywords:
Authors
افسانه بادپیما
گروه مهندسی برق، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرعباس، ایران
فرشاد بابازاده
استادیار، دانشکده مهندسی برق، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران