如何利用數字源表進行納米材料納米發電機電特性表征

隨著全球能源需求日益增長同時對環境保護的重視，傳統化學能發電已逐漸不適應當代社會的復雜要求。同時能源的需求和應用領域也越發多樣化，基于這些現實需求，應新材料為切入點，重點關注新材料的發電研究∶基于納米材料的水伏發電及其發電性能。希望以此為突破點，推動新能源發展以及促進能源多樣化供應。

納米技術經歷了幾十年的發展，現在已經走入人們的日常生活中，各種納米材料目前在世界范圍內得到了廣泛的應用。納米器件擁有尺寸小、功耗低、反應靈敏等特點。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年手次提出納米發電機的理念，使納米發電機的研究成為微型能源研究領域的熱點，進而開辟了納米材料發電這一新興的學科領域。

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。無論地理位置或環境條件如何改變，天然水都可以通過吸收熱能而自發地流動和蒸發。通過納米結構與水的流動、波動、滴落和蒸發直接相互作用來發電的能量轉換效應，被稱為水伏效應(hydroltac  fec)，這種效應為解決柔性傳感系統的能源可持續供給提供了新思路。然而，如何在變形條件下實現穩定發電和高輸出功率，并實現輕量化、柔性化可穿戴傳感微系統依然面臨很多挑戰。

測試要求

· 實時測試多種納米材料在同—水條件下的發電情況

· 不同納米材料的發電條件不同，并需要數據記錄

· 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行發電性能比對

· 確定納米材料發電功率及最佳發電條件

測試指標

· 各種類型和極性的液體對蒸騰納米發電機的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生的機理示意圖

· 蒸騰納米發電機的蒸發和吸附示意圖

利用數字源表進行納米材料電特性表征

實施電性能參數表征分析的最佳工具之一是數字源表（SMU）。數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，還可以當作表，進行電壓或者電流測量；支持Trig觸發，可實現多臺儀表聯動工作；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，可直接通過多臺數字源表或者插卡式源表搭建完整的多通道IV測試系統。  

                                    納米水伏發電材料測試連接圖                                                 

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，稱之為轉移特性曲線。

    轉移特性測試曲線

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