压电现象与摩擦起电现象都是非常普遍的、常识性的物理现象,而且发现它们的历史也已经非常悠久了。在现代,压电效应已被广泛应用于传感器、探测器等领域；但摩擦起电则更多的是被当作一种危害现象而被谨慎地防范着。近些年来,随着人们生活质量的提高,科学家们研发出了各种各样的功能器件。伴随着功能器件的普及,对器件的要求也越来越高,尤其是器件的供能问题。因此便于携带的免维护自供能系统逐渐进入人们的视野并且引起广泛关注。自供能系统本身可以从周围环境中收集能量并且转化为电能,为系统中功能器件的运行提供电源供应,因此自供能系统自身就可以完全独立地实现特定的功能,而且持续地工作。而分别利用压电原理与摩擦起电原理制作的压电发电机与摩擦电发电机可以将环境中多种形式的机械能转换成电能,非常适合作为自供能系统中的能源部件。在本论文中,我们根据环境中不同种类机械能的特点结合压电与摩擦电发电机的工作原理,设计并制作了多种能收集环境能量的发电机。这些设计可以分别对环境中的噪声能量、磁场能量以及人体运动能量进行有效的收集与转换。同时,还可以和相应的一些功能器件相结合形成自供能系统。此外,我们还对如何进一步提高压电与摩擦电发电机的输出能量与效率进行了深入的研究。本文分别从选择核心工作材料、优化结构设计以及运用复合材料几个角度进行研究,并且取得了很好的进展。