The project is about piezoelectric energy harvesters and piezoelectric bio-organic materials.Nowadays, various kinds of energy harvesters based on micro or nano materials are appliedinmanyelectronic applications, such as wearable devices and electricity generators. Amongthem, thepiezoelectric effect-based energy harvesters are more attractive in research and industryfields. Inrecent years, piezoelectric biomaterials become a popular option because they are availabletocouple electrical and mechanical energy in a biological, ecofriendly systemto generate electricityinreal time. Among them, γ- glycine crystals have been recently synthesized in wafer scale throughasimple polyvinyl alcohol (PVA)-assisted evaporation process exhibiting good piezoelectricperformance. However, so far there are no metal-free energy-harvesting devices basedonPVA-glycine film to enable green manufacturing. In this project, we proposed the direct inkwritingorganic PEDOT:PSS electrodes and PVA-glycine-PVA piezoelectric crystals to fabricate metal-freeenergy harvesters. The output voltage reaches 1.5 V at a load resistance of 500 MΩandunderaforce of 10 N. The performance is comparable to other glycine-based devices in recent literature.Our scalable, sustainable and low-cost printing process is expected to greatly contribute tothefieldof biomaterials-based piezoelectric energy harvesting. / Projektet handlar om piezoelektriska energiskördare och piezoelektriska bioorganiska material. Nuförtiden används olika typer av energiskördare baserade på mikro- eller nanomaterial i mångaelektroniska applikationer, såsom bärbara enheter och elgeneratorer. Bland dem är de piezoelektriskaeffektbaserade energiskördarna mer attraktiva inom forsknings- och industriområden. På senare år harpiezoelektriska biomaterial blivit ett populärt alternativ eftersom de är tillgängliga för att koppla elektrisk och mekanisk energi i ett biologiskt, miljövänligt system för att generera elektricitet i realtid. Bland dem har γ-glycinkristaller nyligen syntetiserats i waferskala genom en enkel polyvinylalkohol (PVA)-assisterad förångningsprocess som uppvisar god piezoelektrisk prestanda. Än så länge finnsdet dock inga metallfria energiskördande enheter baserade på PVA-glycinfilm för att möjliggöra gröntillverkning. I detta projekt föreslog vi direkt bläckskrivande organiska PEDOT:PSS-elektroder ochPVA-glycin-PVA piezoelektriska kristaller för att tillverka metallfria energiskördare. Utspänningennår1,5 V vid en belastningsresistans på 500 MΩ och under en kraft på 10 N. Prestandan är jämförbar medandra glycinbaserade enheter i nyare litteratur. Vår skalbara, hållbara och billiga utskriftsprocess förväntas i hög grad bidra till området för biomaterialbaserad piezoelektrisk energiskörd.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-343538 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Zheng, Zhuo |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:129 |
Page generated in 0.0025 seconds