PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Applied Physics Letters· 2016Q1

Tritium radyoizotopları kullanan yüksek verimli 4H-SiC betavoltaik güç kaynakları

High efficiency 4H-SiC betavoltaic power sources using tritium radioisotopes

Christopher I. Thomas, Samuel Portnoff, Michael G. Spencer

Kısa özet

Araştırmacılar, trityum kullanan %18.6 verimliliğe sahip bir 4H-silisyum karbür (4H-SiC) betavoltaik güç kaynağı bildirdi. Bu verimlilik, 200 nm'lik bir 4H-SiC P+N jonksiyonu ve titanyum tritür folyo elektron kaynağı kullanılarak elde edildi.

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

Ana noktalar

  • Trityum kullanan bir 4H-SiC betavoltaik cihazda %18.6 güç verimliliği elde edildi.
  • Elektron toplama için 200 nm'lik bir 4H-SiC P+N jonksiyonu kullanıldı.
  • Harici trityum folyo kaynağı 2.09 V açık devre voltajı ve 0.86 dolum faktörü sağladı.
  • Yüzey rekombinasyon hızı 105–106 cm/s olarak bulundu ve cihaz performansını domine etti.

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

Özet (abstract)

Realization of an 18.6% efficient 4H-silicon carbide (4H-SiC) large area betavoltaic power source using the radioisotope tritium is reported. A 200 nm 4H-SiC P+N junction is used to collect high-energy electrons. The electron source is a titanium tritide (TiH3x) foil, or an integrated titanium tritide region formed by the diffusion of tritium into titanium. The specific activity of the source is directly measured. Dark current measured under short circuit conditions was less than 6.1 pA/cm2. Samples measured with an external tritium foil produced an open circuit voltage of 2.09 V, short circuit current of 75.47 nA/cm2, fill factor of 0.86, and power efficiency of 18.6%. Samples measured with an integrated source produced power efficiencies of 12%. Simulations were done to determine the beta spectrum (modified by self absorption) exiting the source and the electron hole pair generation function in the 4H-SiC. The electron-hole pair generation function in 4H-SiC was modeled as a Gaussian distribution, and a closed form solution of the continuity equation was used to analyze the cell performance. The effective surface recombination velocity in our samples was found to be 105–106 cm/s. Our analysis demonstrated that the surface recombination dominates the performance of a tritium betavoltaic device but that using a thin P+N junction structure can mitigate some of the negative effects.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Applied Physics Letters, 2016 · 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