Метод Betavoltaics, применяемый в новых батареях, уже существует около полувека, однако его использование ограничивалось низким уровнем вырабатываемой энергии. Принцип работы напоминает солнечные батареи, в которых фотоны света превращаются в ток, — в betavoltaics для получения тока электроны, испускаемые радиоактивным газом, например, тритием, улавливаются кремниевой пластиной.

Вместо изобретения новых, более реактивных материалов, группа Фаучета (Fauchet) сосредоточила усилия на увеличении полезной площади поверхности, улавливающей электроны.

Проблемой стало то, что большинство частиц трития не попадали на кремниевую пластину. Для улавливания большего количества частиц Фаучет решил отказаться от плоской поверхности и сделать на ней углубления.

Таким образом, попадая в углубление, радиоактивный газ заполняет его, и теряются лишь те частицы, которые испускаются вверх, а остальные улавливаются. Для реализации этой идеи Фаучет разработал технологию нанесения микроскопических углублений на пластине кремния.

Углубления имеют ширину около микрона и более 40 микронов в глубину. Чтобы индуцировать ток, на их внутреннюю поверхность наносится специальное покрытие толщиной в десятые доли микрона для формирования p-n перехода. В статье журнала Advanced Materials подробно описан процесс нанесения углублений в случайной последовательности, что дает 10-кратный прирост в токе по сравнению с использованием плоской поверхности. Группа уже работает над созданием технологии нанесения углублений в определенной последовательности (в виде своеобразной решетки), что, по расчетам, должно увеличить продуцируемый ток в 160 раз.

© "CNews"