بررسی اثر نیمه رساناهای مختلف بر عملکرد باتری رادیوایزوتوپی

هدف از این پژوهش بررسی نظری عملکرد باتری بتاولتاییک با چشمه رادیوایزوتوپی C14 و نیمه رساناهای مختلف بر پایه اتصال p-n است. برای این منظور ابتدا ضخامت اشباع چشمه C14 و توزیع انرژی ذخیره شده ناشی از ذرات بتای گسیل شده در نیمه رساناهای مختلف شاملGaAs ، GaN ،SiC و الماس با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX شبیه سازی و محاسبه شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، ضخامت بهینه چشمه C14، 30 میکرومتر تعیین گردید. سپس با به کارگیری روابط تحلیلی و الگوی عددی، ارتباط بین چگالی ناخالصی های اضافه شده به نیمه رساناها و پارامترهای عملکرد باتری هسته ای بتاولتاییک از جمله چگالی جریان مدار کوتاه، ولتاژ مدار باز و چگالی توان خروجی باتری ارزیابی شده است. نتایج نشان دادند که در بهترین حالت، با قرار دادن الماس به عنوان نیمه رسانا در چیدمان باتری و با وارد کردن ناخالصی با چگالی  و  توان خروجی باتری به میزان  68/9 افزایش می یابد.