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)研究團隊聯(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)計理念。

研究團隊通過將錒系元素與發(fā)光鑭系元素的分子層級耦合，實現(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。

研究團隊通過實驗測定和理論模擬兩個角度進(jìn)一步驗證了內(nèi)置能量轉(zhuǎn)換器可以顯著提高能量轉(zhuǎn)換效率。實驗結(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，研究團隊開發(fā)了一種全新的錒系微型輻光伏核電池，實現(xiàn)了目前破紀(jì)錄的 0.889% 的總能量轉(zhuǎn)換效率和 139 μW?Ci-1 的單位活度功率。同時，該微型核電池在持續(xù)運行 200 小時內(nèi)，性能參數(shù)幾乎沒有衰減。