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​太阳能电池概念被用于研究核电池

核电池 β粒子 放射性同位素
发布:2020-09-30 15:23:28    
韩国和美国的研究人员借用了传统上用于光伏设备的策略,以增强从β粒子产生电流的电池概念。这项工作背后的团队说,这是朝着制造用于小型设备的持久电池迈出的一步。
 
Betavoltaic细胞使用放射性同位素(在本例中为碳14)产生beta辐射。通常,这样的装置包含吸收辐射以产生电子的半导体。现在,由大邱庆北科技学院的Su-Il In领导的一个团队用涂有钌基染料的二氧化钛电极代替了半导体。In小组报告的电池在对电极上使用了发射β的碳14量子点层,并使用了涂有染料的电极作为阳极。
 
染料涂层,也称为染料敏化,通常出现在光伏电池中。在光的存在下,染料吸收接近的光子并响应地产生电子。
 
 
染料敏化的β伏打电池的图解机理 资料来源:©Su-il In / DGIST 碳作为对电极材料和放射源的双重作用简化了设备架构
 
在新的β电池中,β辐射提供的能量导致电荷从染料的钌金属离子转移到其配体,并导致电子转移到二氧化钛阳极。恩说:“我认为融合新技术和新技术来解决Beta电池问题将对我们的未来有用。”
 
染料敏化设备的性能要比不含任何染料的设备好得多,它产生的电子多32,000倍。此外,In说使用染料“代替了使用半导体的昂贵且复杂的工艺”,可将制造成本降低约30%。
 
来自德国德累斯顿工业大学的光伏电池技术专家Yana Vaynzof评论说:“碳14量子点层既作为放射性激发源又是对电极的双重作用特别具有创新性” 。
 
Vaynzof补充说,“在提高设备效率以及稳定性方面同样重要的障碍仍然有待克服。” 目前电池的效率为0.48%,还不足以实现广泛的商业化。
 
In的团队旨在在未来的研究中提高染料敏化的β伏打电池的效率,In表示该技术最终可用于构建几乎不需要充电的自持式电池。

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