Betavoltaik

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche

Betavoltaik ist ein Wirkprinzip für eine langlebige Stromquelle, nach dem Beta-Strahlung, also hochenergetische Elektronen aus radioaktivem Zerfall, durch Stoßprozesse im p-n-Übergang eines Halbleiters zahlreiche sekundäre Ladungsträger erzeugen, die dann wie bei der Photovoltaik durch das Feld der Raumladungszone gegen eine äußere Spannung getrennt werden, sodass elektrische Leistung entnommen werden kann.

Forschung und Versuche begannen vor über 50 Jahren. Als Problem dieser Technik wurde der geringe Wirkungsgrad angesehen. Weder die Suche nach neuen Materialien (größerer Bandabstand, geringere Strahlenschäden), noch die Vergrößerung der Halbleiteroberfläche durch Oberflächenstrukturierung (poröses Silizium) hat befriedigende Ergebnisse gebracht.[1]

Am U.S. Air Force Research Laboratory[2] gelang die Herstellung einer Batterie mit einer Lebensdauer von 30 Jahren.[3] Seit den 2010er Jahren wird Tritium als Material verwendet. Die amerikanische Firma 'City Labs' bietet NanoTritium-Batterien mit einer Lebensdauer von 20 Jahren im Bereich der Mikroelektronik für Anwendungen wie medizinische Implantate und Langzeitsensoren an.[4]

Parallel dazu wurde auch mit Alpha-Strahlern experimentiert, die sogenannte Alphavoltaik.

Einzelnachweis[Bearbeiten]

  1. B. Lanning, D. Martin: Survey of Current and Next Generation Space Power Technologies, AFRL-Report AFRL-VS-PS-TP-2006-1041, 2006, Zitat: In a habitat power study by NASA (50 kW), both alpha and beta voltaic (tritium in amorphous silicon and tritium-phosphor in Si converter) were effectively eliminated from the study as a result of poor mass scaling above the mW level.
  2. U.S. Air Force Research Laboratory http://www.afrl.af.mil
  3. Scientists Invent 30 Year Continuous Power Laptop Battery, NextEnergyNews, 1. Oktober 2007
  4. [1] auf www.citylabs.net; Abgerufen am 16. Februar 2015