Güney Kore’deki Daegu Gyeongbuk Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki (DGIST) bir araştırma ekibi, perovskit soğurucu tabakayı radyoaktif izotop elektroduyla birleştiren yeni bir betavoltaik hücre geliştirerek elektron hareketliliğinde 56.000 kat artış elde etti.
Bu, onlarca yıl boyunca yeniden şarj edilmeden istikrarlı, yüksek verimli güç üretimi vaat eden dünyanın ilk yeni nesil betavoltaik hücresinin yaratılmasını işaret ediyor. Ekibi yöneten Profesör Su-Il In: “Bu araştırma, betavoltaik hücrelerin pratik uygulanabilirliğinin dünyada ilk kez gösterilmesini işaret ediyor” dedi. Araştırma ekibi, radyoaktif izotop elektrodunu doğrudan bir perovskit soğurucu tabakaya bağladı.
Perovskit içeren nükleer pil
Karbon-14 bazlı kuantum noktalarını elektrot içine yerleştirerek ve perovskit soğurucu tabakanın kristalliğini titizlikle artırarak, hem istikrarlı güç çıkışı hem de önemli ölçüde iyileştirilmiş enerji dönüşüm verimliliği elde ettiler.
Araştırmacılar yeni bir çalışmada: “Perovskit film ve karbon nanopartikül/kuantum nokta elektrotlarının radyoaktif izotopları ile klor bazlı ikili katkı maddelerini kullanarak, betavoltaik cihazın faz kararlılığını ve güç dönüşüm verimliliğini artırdık” dedi. Bu atılım, enerji talebinin yüksek kaldığı askeri operasyonlar ve uzay araştırmaları gibi kritik uygulamalar için oldukça faydalı olabilir.
Profesör: “Aşırı ortamlar için yeni nesil güç kaynağı teknolojilerinin ticarileştirilmesini hızlandırmayı ve daha fazla minyatürleştirme ve teknoloji transferi yapmayı planlıyoruz” diye ekledi. Bu geliştirme, kısa ömürleri ve ısı ve nem gibi aşırı koşullardaki kırılganlıkları nedeniyle acı çeken lityum ve nikel bazlı tipler gibi mevcut pillerin sınırlamalarını aşan güç çözümlerine olan artan ihtiyacı ele alıyor.
Araştırmacılar: “Son yıllarda, değişen enerji gereksinimlerini karşılamak için uzun ömürlü ve verimli enerji kaynaklarının geliştirilmesi önemli bir konu haline geldi. Betavoltaik hücreler, enerji kaynağı olarak radyoizotopları kullanma kabiliyetleri nedeniyle umut vadeden bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Olağanüstü uzun ömürleri ve yüksek enerji yoğunlukları ile öne çıkarlar ve bu da onları, cihazın değiştirilmesinin veya bakımının pratik olmadığı uzak veya zorlu ortamlarda cihazlara güç sağlamak için ideal hale getirir” dedi.
