利用拉伸铁电聚合物薄膜进行压电能量收集的发电方向依赖性

摘要： 压电振动能量收集器采用单轴拉伸的聚偏氟乙烯/三氟乙烯共聚物（P(VDF/TrFE)）薄膜制备，并研究了压电发电与分子取向之间的关系。通过偏振傅里叶变换红外光谱（FT-IR）测量评估了拉伸P(VDF/TrFE)薄膜中的分子取向。在拉伸薄膜中，P(VDF/TrFE)的主链沿拉伸方向排列。采用悬臂梁式能量收集器测量发现，拉伸P(VDF/TrFE)薄膜的压电特性和发电能力强烈依赖于其分子取向。悬臂梁纵向拉伸薄膜制成的能量收集器测得压电系数（e）为16.9 mC/m2，输出功率为222 nW，这些数值分别约为未拉伸元件的2.1倍和3.5倍。