PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nanoscale· 2018Q1

Siyah titanya nanotüp dizilerinde kusur kaynaklı betavoltaik iyileştirme

Defect-induced betavoltaic enhancement in black titania nanotube arrays

Na Wang, Yang Ma, Chen Jiang, Changsong Chen ve diğerleri

Kısa özet

Oksijen boşluğu ve Ti3+ kusurlarına sahip siyah titanya nanotüp dizileri (TiO2 NTA'lar), betavoltaik hücrelerde hava ile tavlanmış muadillerine göre önemli bir gelişme olan %3,65'lik bir enerji dönüşüm verimliliği (ECE) göstermektedir.

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

Ana noktalar

  • Elektrokimyasal anodizasyon ve Ar-tavlama kullanılarak siyah titanya nanotüp dizileri (TiO2 NTA'lar) üretilmiştir.
  • İndirgenmiş TiO2-x NTA'lara oksijen boşluğu (OV) ve Ti3+ kusurları eklenerek elektriksel iletkenlik ve Vis-NIR ışık emilimi artırılmıştır.
  • 63Ni kaynağı ve Ar-tavlanmış TiO2 NTA'lar kullanan bir betavoltaik hücre, maksimum %3,65 ECE (Voc = 1,13 V, Jsc = 103,3 nA cm-2, Pmax = 37 nW cm-2) elde etmiştir.
  • Kusur oluşumu, elektriksel iletkenliği artırarak ve yük taşıyıcı ayrışmasını kolaylaştırarak elektron-pozitron rekombinasyonunu baskılar.

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

Özet (abstract)

Utilizing high-energy beta particles emitted from radioisotopes for long-lifetime betavoltaic cells is a great challenge due to their low energy conversion efficiency (ECE). Here we report a betavoltaic cell fabricated using black titania nanotube arrays (TiO2 NTAs) by electrochemical anodization and Ar-annealing techniques. The obtained samples show enhanced electrical conductivity as well as Vis-NIR light absorption by the introduction of oxygen vacancy (OV) and Ti3+ defects in reduced TiO2-x NTAs. A 20 mCi63 Ni source was assembled into TiO2 NTAs to form a sandwich-type betavoltaic cell. By I-V measurements, the Ar-annealed TiO2 NTAs at 650 °C exhibited a maximum ECE of 3.65% with Voc = 1.13 V, Jsc = 103.3 nA cm-2, and Pmax = 37 nW cm-2. In comparison with air-annealed TiO2 NTAs, the enhancement of the betavoltaic effect in reduced TiO2-x NTAs can be attributed to the suppression of e-h recombination induced by the generation of OV and Ti3+ defects, serving as electron donors as well as electron traps that not only contribute to the increase of electrical conductance, but also facilitate the charge carrier separation.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nanoscale, 2018 · 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