Modeling and simulation of a high power InGaP/GaAs heterojunction alphavoltaic battery irradiated by americium-241

异质结 材料科学 光电子学 辐照 功率(物理) 核工程 工程物理 工程类 物理 量子力学 核物理学
作者
F. Bouzid,Ersin Kayahan,Muhammad Saeed,Badreddine Babes,Sherif S. M. Ghoneim,F. Pezzimenti
出处
期刊:Semiconductor physics, quantum electronics & optoelectronics [National Academy of Sciences of Ukraine. Institute of Semi conductor physics.]
卷期号:27 (02): 224-234 被引量:1
标识
DOI:10.15407/spqeo27.02.224
摘要

The design of semiconductor-based heterojunction structures can be turned useful to raise the efficiency of nuclear micro-batteries. In this study, we have investigated a micro-power alphavoltaic battery by using a lab-made software. The nuclear battery consists of an In0.49Ga0.51P/GaAs heterostructure irradiated by americium-241 (Am241) alpha particles with an average kinetic energy of 5.485 MeV. The alphavoltaic battery exhibits an overall active area of 1 cm2. Based on a comprehensive analytical model, the device current density-voltage J(V) and output electric power P(V) characteristics are simulated extracting the energy conversion efficiency. The model takes into account the reflection of the incident alpha particles, the ohmic losses, the effect of the boundary between the two layers, and the depletion region borders. Different values of the radioisotope apparent activity density, the emitter and base dopant concentrations, and the surface recombination velocities in both the front and back layers are considered during the simulations to optimize the battery performance. The present study reports that by irradiating by a 2.4 mCi/cm2 Am241 source, the obtained energy conversion efficiency of the battery can reach 10.31% with a maximum output power density of 16.07 µW/cm2. Therefore, In0.49Ga0.51P/GaAs heterostructure coupled with Am241 seems a promising design for long-term energy supply in harsh environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
RO完成签到,获得积分10
刚刚
lian发布了新的文献求助10
刚刚
传奇3应助科研人河北采纳,获得10
1秒前
多多发布了新的文献求助10
1秒前
灵活的胖子wxp完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助Xnnnnnn采纳,获得10
2秒前
2秒前
fyq完成签到 ,获得积分10
2秒前
开放涵柳完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
不爱科研的笨猪完成签到,获得积分10
5秒前
DongLi完成签到,获得积分10
5秒前
CodeCraft应助源味小王采纳,获得10
5秒前
迹K完成签到,获得积分10
6秒前
JLUO完成签到,获得积分10
6秒前
田様应助zjq采纳,获得10
6秒前
科研澄澄完成签到,获得积分10
6秒前
nananana发布了新的文献求助10
7秒前
ricardo发布了新的文献求助10
8秒前
养个小猪咪完成签到,获得积分20
8秒前
端庄的猕猴桃完成签到 ,获得积分10
8秒前
小金完成签到,获得积分10
9秒前
aaaaaa完成签到,获得积分10
9秒前
日照鸭鸭完成签到,获得积分20
9秒前
JL完成签到,获得积分10
9秒前
natuki完成签到,获得积分10
9秒前
yaya应助开放涵柳采纳,获得20
9秒前
缥缈白翠发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
Diego完成签到,获得积分10
10秒前
CBCBCB完成签到,获得积分10
10秒前
今晚去吃烤肉完成签到,获得积分10
11秒前
xiaopang完成签到,获得积分10
11秒前
federish完成签到 ,获得积分0
11秒前
sx完成签到,获得积分10
13秒前
呓语完成签到,获得积分10
13秒前
科研渣渣完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7248093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8870951
关于积分的说明 18714791
捐赠科研通 6927027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198114
关于科研通互助平台的介绍 2373857
邀请新用户注册赠送积分活动 2172968