Регистрация / Вход
Прислать материал

Бетавольтаический преобразователь энергии.

ФИО
Загитов Азамат Болатович
Электронная почта
a6a90mil.ogu@yandex.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
ФИО научного руководителя
д.т.н. Мурашев Виктор Николаевич
Академическая группа
МПЭ-14-1
Наименование тезиса
Бетавольтаический преобразователь энергии.
Тезис

Целью данной работы является создание нового типа малогабаритных и бесперебойных источников питания длительного срока службы (порядка десятков лет). Необходимость в данных типах источников питания испытывают различные области, такие как авиакосмическая, медицинская, геолого-разведывательная, а также техносферная безопасность.

Основной идеей для решения данной задачи, стало использование бета частиц с малой энергии, для сбора заряда, и дальнейшего преобразования в электрическую разность потенциалов. Впервые этот способ был описан в 1951 Эринбергом и соавторами. Эффект получил название бетавольтаического преобразования энергии.

Для повышения эффективности была предложена конструкция кремниевого p-i-n диода, с напылением на лицевую поверхность радиоизотопа 63Ni [1]. Предполагалось, что предложенная структура будет осуществлять сбор бета частиц, испускаемых изотопом, с последующей генерацией электронно-дырочных пар в объеме кристалла [2], которые в свою очередь, будут разделяться встроенным p-n переходом, что позволит нам получить искомую электрическую разность потенциалов.

Были получены первые образцы кремниевых p-i-n структур на пластинах 5 кОм и 20 Ом. Под действием источника активностью 2.7 мКи, данные структуры показали средние мощности 2,2 нВт и 1.,4 нВт соответственно. Напряжения холостого хода составили 80-90 мВ и 60-70 мВ соответственно. Это говорит о работоспособности данных структур, и о возможности дальнейшего развития этого направления, с целью повышения их КПД и электрических параметров.

 

Научный руководитель - д.т.н., проф. Мурашев Виктор Николаевич.

1. Мурашев В.Н., Леготин С.А., Юрчук С.Ю., Нагорнов Ю.С., Краснов А.А., Диденко С.И., Рабинович О.И., Моделирование влияния времени жизни на спектральные характеристики pin-структур радиационно-стимулированных источников питания на основе бета-источника никель-63, В сборнике: Междисциплинарные исследования в области математического моделирования и информатики Материалы 5-й научно-практической internet-конференции. Ответственный редактор Ю.С. Нагорнов . Ульяновск, 2015. С. 188-194.

2. Yurchuk S.Y., Legotin S.A., Murashev V.N., Krasnov A.A., Omel'chenko Y.K., Osipov Y.V., Didenko S.I., Rabinovich O.I., SIMULATION THE BETA POWER SOURCES CHARACTERISTICS, Журнал нано- и электронной физики. 2015. Т. 7. № 3. С. 03014.