NUST MISIS’den bilim insanları 20 yıla kadar pil ömrü olan küçük bir atom pili geliştirdi. Beta voltaik elementinin 3 boyutlu yapısı sayesi pilin boyutları 3 kat küçülürken, spesifik gücü 10 kat arttı ve maliyeti % 50 düşmüş oldu. Bu orijinal cihaz nikel beta voltaik elementi kullanıyor. Radyoaktif nikelin özelliğinden dolayı iki tarafta da düzlemsel p-n bağlantısı şeklinde kullanılıyor. Bu sayede pil hücre üretimi sadeleşirken, pilin gücünden çalan ters akımın kontrolü de kolaylaşıyor. Özel mikro kanal yapısı sayesinde beta radyasyonun dönüşüm alan etkisi 14 kez artarken, son akımda yükselme ile sonuçlanıyor.
Araştırma sonuçları Applied Radiation and Isotopes dergisinde yayınlandı.
“Çıkış elektrik parametrelerinde amaçlanan tasarım şuydu: kısa devre akımı IKZ—230 nA /cm2 (normal düzlemsel tasarımda 24 nA), son güç 31nW /cm2(düzlemsel olanda 3nW) idi. Bu tasarım sayesinde β kaynağı salınımında dönüştürülen enerji 10 kat artarken, pahalı izotop kullanımından kaynaklanan maliyetler de % 50 oranında düşecek,” diyor NUST(The National University of Science and Technology) MISIS Yarıiletken Elektroniği ve Fizik Yarıiletkenleri Bölümü’nden Doç.Dr Sergey Legotin.
Aynı zamanda bu geliştirme sayesinde spesifik güç büyüklük mertebesinde artarken, bataryaların ağırlık ve boyutu 3 kat azalırken bataryanın gereken çıkış gücü korunmuş olacak.
Bu batarya bazı sıra dışı durumlarda kurtarıcı olabilir. Örneğin; çok yüksek sıcaklıklarda çalışan cihazlarda güç kaynağı ve sıcaklık sensöründe acil güç kaynağı olarak ya da uzayda,su altında veya yüksek rakımlarda buluna ulaşması zor olan yerlerde kullanılabilir.
NUST MISIS yeni betavoltaik pilin patentini tamamlıyor ve şimdiden dış uzmanlar tarafından pili tanınıyor. Ayrıca kurum dünya çapında betavoltaik pil pazarında önemli oyuncular arasında yer alıyor.
Uzun ömürlü, güvenilir ve küçük boyutları sayesinde bu beta-voltaik piller pil pazarında önemli bir yer kapabilir.
Kaynak:
https://techxplore.com/news/2020-08-scientists-economical-atomic-battery-power.html
Referans:
A.A. Krasnov et al. Development of betavoltaic cell technology production based on microchannel silicon and its electrical parameters evaluation, Applied Radiation and Isotopes (2016). DOI: 10.1016/j.apradiso.2016.12.019
