中国科学院北京纳米能源与系统研究所张弛研究员团队分别利用氮化镓、硅、碲化铋等不同类型的半导体材料构成直流发电机（SDC-TENGs），在厘米级尺度实现了高电压和高功率密度的直流发电。开路电压最高可达130 V，是之前最高SDC-TENG的20倍；平均功率密度最高为9.23W·m^-2，是之前厘米级SDC-TENG的约200倍，刷新了半导体直流发电输出电压和功率密度的两项性能记录！该SDC-TENG的频率归一化平均功率密度为1.48W·m^-2·Hz^-1，这个性能指标也超过了之前所有报道过的TENG，刷新了摩擦发电性能新高！该工作还在不同偏置电压下开展了界面摩擦发电的机理与特性研究，结果与分析表明，直流电的方向并不取决于半导体界面内建电场的方向，因此必然存在主导电流方向的界面电场，从而进一步揭示了摩擦伏特效应的发电机理：当半导体界面两种材料摩擦时，连续的接触起电形成界面电场，主导直流电输出的方向；摩擦机械能激发半导体中的电子空穴对，在界面电场作用下定向分离，从而在回路中形成持续电流。该机理解释提出和揭示了接触起电形成的界面电场对载流子输运的主导作用，有助于进一步理解摩擦伏特效应的物理机制。相关研究成果分别以“Achieving an ultrahigh direct-current voltage of 130 V by semiconductor heterojunction power generation based on the tribovoltaic effect”为题发表于Energy & Environmental Science上（第一作者为博士生王昭政）；以“Semiconductor Contact-electrification Dominated Tribovoltaic Effect for Ultrahigh Power Generation”为题发表于Advanced Materials，并被选为Editor's Choice论文（第一作者为张之博士）