PofoliaPofolia ile paylaşıldı

physica status solidi (a)· 2015

Schottky bariyerli elmas diyotlara dayalı nükleer mikrobatarya prototipinin geliştirilmesi

Development of nuclear microbattery prototype based on Schottky barrier diamond diodes

В. С. Бормашов, S. Yu. Troschiev, Alexander Volkov, С. А. Тарелкин ve diğerleri

Kısa özet

Araştırmacılar, Schottky bariyerli elmas diyotları kullanarak ilk nükleer mikropower pil prototipini geliştirdi ve test etti; hücre başına %4-6 enerji dönüşüm verimliliği elde edildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Schottky bariyerli elmas diyotları kullanan ilk nükleer mikropower pil prototipi geliştirildi.
  • Bireysel elmas diyot hücreleri %4-6 enerji dönüşüm verimliliği sağlıyor.
  • 63Ni kaynağı ile prototipte 3 nW/cm² çıkış gücü yoğunluğu elde edildi.
  • Ticari kimyasal hücrelerle karşılaştırılabilir 120 W·sa/kg özgül enerji gösterildi.
  • Elmas diyotlar, 1.400 saat yüksek radyasyon maruziyetinden sonra bozulma göstermedi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

We designed, fabricated, and tested for the first time a prototype of nuclear micropower battery with an overall active area about 15 cm 2 consisted in 130 single cells based on Schottky barrier diamond diodes. Diodes selection for the battery assembly was performed on the basis of I – V curves measurements at electron beam irradiation in SEM. A typical energy conversion efficiency of each cell was about 4–6%. To characterize a battery prototype performance, we carried out photovoltaic measurements using different radioisotopes. Under irradiation by 63 Ni source with activity of 5 mCi cm −2 , the output power density of 3 nW cm −2 was obtained. Due to large energy loss of the emitted β particles in source itself, the total battery efficiency was only 0.6%. However, with the long‐lived 63 Ni isotope, this already gives the battery specific energy of about 120 W · hr/kg, comparable with the commercial chemical cells. During experiments with high activity 90 Sr– 90 Y source, no degradation was observed after 1,400 h of the radiation exposure. The maximum output power density of 2.4 µW cm −2 was achieved using 238 Pu α source. The results display that synthetic diamond is a highly promising material for nuclear microbattery fabrication. A strategy to further cell optimization is also discussed.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. physica status solidi (a), 2015 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Nükleer Enerji ve Mühendisliği

Nuclear Energy and EngineeringEnergy