研究目的
为可穿戴无线能量收集系统设计并测试一种集成天线的薄膜太阳能电池。
研究成果
该集成薄膜太阳能电池的制备天线在1.85和2.45 GHz频段实现双频工作，并具有良好功率转换效率。该系统适用于可穿戴无线能量收集应用，通过进一步优化及与电源控制单元集成，有望提升性能表现。
研究不足
该研究聚焦于低功耗与超低功耗电子应用领域。在极端弯曲条件下或超出测试参数范围的环境因素变化下的性能表现，可能需要进一步研究。
1：实验设计与方法选择：
本研究将双频微带天线与薄膜非晶硅太阳能电池集成，构建用于微波能量收集的可穿戴系统。利用薄膜太阳能电池封装的多层结构作为微带天线的基板。整流器与匹配电路设计在棉质牛仔裤材料上，由5毫米厚泡沫提供支撑。
2：样本选择与数据来源：
研究天线在机械弯曲条件下的性能表现。通过改变-30至10 dBm的射频功率水平测试倍压器效率。
3：实验设备与材料清单：
系统包含薄膜非晶硅太阳能电池、用于整流器与匹配电路的棉质牛仔裤材料，以及提供机械支撑的5毫米厚泡沫。
4：实验流程与操作步骤：
测量天线在平展和弯曲状态下的性能。评估倍压器在1.85和2.45 GHz频率下，针对不同输入功率水平和负载电阻的转换效率。
5：85和45 GHz频率下，针对不同输入功率水平和负载电阻的转换效率。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：基于输出直流电压和输入射频功率水平计算转换效率。同时分析混合能量收集时不同太阳辐照条件下的性能表现。
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Schottky diode
SMS7630
Skyworks Solutions, Inc.
Used in the voltage doubler circuit for RF to DC conversion.
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thin film amorphous silicon solar cell
Used as a substrate for the microstrip antenna and for harvesting solar energy.
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cotton jeans material
Used for designing the rectifier and matching circuit.
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foam
5 mm thick
Provides mechanical support to the whole system.
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