摩擦纳米发电机（Triboelectric nanogenerator,TENG）作为微纳能源领域备受关注的新星,不仅为如何高效、清洁的采集环境中多种形式的能量开辟了新的思路,也为解决微型设备供能及实现自供电传感的问题提出了新的方案。基于当前能源问题,出于进行更广泛、更高效、更灵活的能量收集的需求,设计实用性强、性能优异的摩擦纳米发电机仍然是人们关注的重点。本文针对风能摩擦纳米发电机（Wind-TENG）的常见类型展开了较为深入的探讨和创新性的研究。基于摩擦纳米发电机的基本理论和工作模式,对现有用于风能采集的常见TENG类型进行了仿真分析,并选取了聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene,PTFE）和尼龙66（PA66）这两种高性能的摩擦发电材料制作风能摩擦纳米发电机。本文分别针对颤振结构和转动结构的风能TENG进行了分析和优化,主要研究结果如下:1.针对颤振式结构的TENG,我们根据其风致振动及空气-弹力驱动的动力特点,分析了颤振片工作过程中存在的问题,从而提出了颤振式TENG整体结构上的三种优化思路,并在此基础上,就风速、结构的几何参数、表面微结构对TENG电输出性能的影响进行了实验验证和分析。2.对基本颤振结构的工作原理展开了探讨,基于其存在的缺陷给出了颤振片结构优化的思路,并进行了仿真分析和实验验证。通过在颤振片中内嵌电极的方式,改变了其工作模式,使得其短路电流提高到了约70μA,转移电荷量提高到了88n C,最大瞬时功率密度提高到了702m W/m~2,给10μF电容充电到30V所用时间缩短到了100s。3.提出了一种基于转动结构的新型风能摩擦纳米发电机,该结构具备反应灵敏、高度集成和密闭的特点。最终得到了一款可以在2m/s的低风速下启动并稳定工作的转动式TENG,该TENG可集成30个独立层模式的TENG单元。经仿真分析和实验测试,最终得到了2m/s风速下开路电压为19V,短路电流为1.2μA,瞬时峰值功率密度为3.4W/m~3的TENG单元,通过器件上所有TENG并联可实现36μA左右的总短路电流。