轉(zhuǎn)化效率提高近 8000 倍，蘇州大學(xué)開發(fā)效率最高的輻光伏核電池

日前，蘇州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)相關(guān)院校，提出了一種基于“內(nèi)置能量轉(zhuǎn)換器”的錒系微型核電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念。

研究團(tuán)隊(duì)通過將錒系元素與發(fā)光鑭系元素的分子層級(jí)耦合，實(shí)現(xiàn)了放射性核素衰變能到光能轉(zhuǎn)換效率近8000倍的提升，并開發(fā)了目前已知效率最高的輻光伏核電池。

微型核電池是將放射性同位素衰變能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，得益于放射性同位素衰變不受外界環(huán)境影響的特性，微型核電池在諸多傳統(tǒng)電池難以勝任或面臨挑戰(zhàn)的應(yīng)用場景中，成為了一種持久且不可或缺的能源解決方案。

研究團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)測定和理論模擬兩個(gè)角度進(jìn)一步驗(yàn)證了內(nèi)置能量轉(zhuǎn)換器可以顯著提高能量轉(zhuǎn)換效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，放射性核素內(nèi)置模式下從衰變能到光能的能量轉(zhuǎn)化效率比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)提高近8000倍。

內(nèi)置能量轉(zhuǎn)化器還表現(xiàn)出卓越的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和發(fā)光穩(wěn)定性，將其與光伏電池相結(jié)合，能夠?qū)㈤L期穩(wěn)定的自發(fā)光轉(zhuǎn)化為電能輸出。

據(jù)此，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種全新的錒系微型輻光伏核電池，實(shí)現(xiàn)了目前破紀(jì)錄的0.889%的總能量轉(zhuǎn)換效率和139μW?Ci-1的單位活度功率。同時(shí)，該微型核電池在持續(xù)運(yùn)行200小時(shí)內(nèi)，性能參數(shù)幾乎沒有衰減。