專利名稱:一種基于放射性元素的柔性納米薄膜硅電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及硅電池,特指一種基于放射性元素的柔性納米薄膜硅電池,利用放射 性元素的衰變,放出高能光子(Y射線)激發(fā)柔性納米薄膜硅電池中的電子空穴對,產(chǎn)生帶 電載流子,進而產(chǎn)生電流。
背景技術(shù):
目前,在許多廢棄的放射性元素的處理上存在許多麻煩,有的要深埋地底,有的要 花大代價重新提煉,所以在這種情況下,廢棄放射性元素的處理是一個比較棘手而又迫切 解決的問題。然而,利用某些放射性元素能夠產(chǎn)生放出高能光子(Y射線)激發(fā)柔性納米 薄膜硅電池中的電子空穴對的原理制造一種基于放射性元素的柔性納米薄膜硅電池,特別 是在目前能源比較緊張的情況下,可以使得廢物重新利用,變廢為寶。根據(jù)2006年初的美 國LosAlamos國家實驗室的科學(xué)家報導(dǎo),在納米太陽電池中發(fā)現(xiàn)了一個光子可以激發(fā)多個 載流子的“多重激發(fā)”(Multi-excitation)現(xiàn)象,這樣就會使納米硅太陽電池的輸出電流增 大,而這種現(xiàn)象在其它非納米硅基薄膜中是觀察不到的。這是本專利為何使用納米硅基薄 膜的原因之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種柔性納米薄膜硅電池,其由鉛密封罐、柔性納米薄膜 硅和低濃度放射性元素棒組成,最外層為鉛密封罐,最里層為低濃度放射性元素棒,中間層 為柔性納米薄膜硅,柔性納米薄膜硅具有PN結(jié),并具有電極引線,分別與鉛密封罐的外接 引線相連接。
本發(fā)明利用柔性納米薄膜硅(具有PN結(jié),同時具有電極引線),包裹在低濃度的放 射性元素外圍。由于放射性元素衰變,放出光子(Y射線)能量很高,穿透性很強,所以可 以在外圍用柔性納米薄膜硅(具有PN結(jié))層層包裹,在最外圍利用鉛罐密封,這樣高能光 子,可以穿透層層薄膜,達(dá)到一個光子可以激發(fā)η個電子空穴對,產(chǎn)生的電子空穴對在具有 PN結(jié)的電池中定向移動,這樣就可以把高能光子的能量轉(zhuǎn)換為電能。
本發(fā)明的優(yōu)點在于
(1)開創(chuàng)了一種新型能源的利用。
(2)可以合理的處理并利用廢棄的放射性元素。
圖1是基于放射性元素的柔性納米薄膜硅電池示意圖。
1、鉛密封罐2、柔性納米薄膜硅3、低濃度放射性元素棒
圖2是柔性納米薄膜硅,具有PN結(jié),同時具有電極引線,呈套筒形狀。
圖3是鉛密封罐,具有和柔性納米薄膜硅電極引線相外接的引線Α’、B’。
具體實施方式
將柔性納米薄膜硅卷成如圖2所示的模樣。然后將圖1的低濃度的放射性元素棒 放入圖2中的柔性納米薄膜硅多層套筒中,最后將兩者放入圖3的鉛密封罐中,同時將電極 引線外接上,A’與A陽極引線端連接,B’與B陰極引線端連接。
本發(fā)明的工作原理如下
利用某些廢棄放射性元素的衰變,放出高能光子(Y射線)激發(fā)柔性納米薄膜硅 電池中的電子空穴對,產(chǎn)生帶電載流子,進而產(chǎn)生電流。
權(quán)利要求
1. 一種基于放射性元素的柔性納米薄膜硅電池,其由鉛密封罐(1)、柔性納米薄膜硅 (2)和低濃度放射性元素棒C3)組成,最外層為鉛密封罐(1),最里層為低濃度放射性元素 棒(3),中間層為柔性納米薄膜硅0),柔性納米薄膜硅(2)具有PN結(jié),并具有電極引線,分 別與鉛密封罐(1)的外接引線相連接。
專利摘要
本發(fā)明涉及硅電池,特指一種基于放射性元素的柔性納米薄膜硅電池,其由鉛密封罐、柔性納米薄膜硅和低濃度放射性元素棒組成,最外層為鉛密封罐,最里層為低濃度放射性元素棒,中間層為柔性納米薄膜硅,柔性納米薄膜硅具有PN結(jié),并具有電極引線,分別與鉛密封罐的外接引線相連接。本發(fā)明利用柔性納米薄膜硅,包裹在低濃度的放射性元素外圍。由于放射性元素衰變,放出光子(γ射線)能量很高,穿透性很強,可以在外圍用柔性納米薄膜硅(具有PN結(jié))層層包裹,在最外圍利用鉛罐密封,這樣高能光子,可以穿透層層薄膜,達(dá)到一個光子可以激發(fā)n個電子空穴對,產(chǎn)生的電子空穴對在具有PN結(jié)的電池中定向移動,可以把高能光子的能量轉(zhuǎn)換為電能。
文檔編號G21H1/00GKCN101419848 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200810235783
公開日2011年6月1日 申請日期2008年12月2日
發(fā)明者丁建寧, 朱漪云, ??? 程廣貴, 陸正興 申請人:江蘇大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4), 非專利引用 (1),