科技日報記者 劉霞
據美國趣味工程網站近日報道，美國密蘇里大學科學家領銜的工程師團隊，正致力于開發一種能夠在深海、外太空等極端環境中連續運行數月甚至數年而無需維護的核動力光伏電池。該項目總投資280萬美元，并獲美國國防部高級研究計劃局（DARPA）支持。
這種核動力光伏電池可將核輻射直接轉化為電能。與傳統電池不同，它無需充電，能為遠程應用提供長期穩定的電力。這些微型電池結構緊湊，專為浮標、航天器及遠程傳感器設計，在這些場合，更換或充電都極為困難。團隊的目標是實現每千克質量產生10瓦電力，功率密度將顯著高于現有光伏系統。
這種光伏電池的工作原理類似太陽能電池，但依靠的是放射性衰變，而非陽光。太陽能電池板將光子轉化為電能，而該光伏裝置則利用放射性物質釋放的帶電粒子。這使得電池可在陽光不足或無法利用的環境中運行，為需要不間斷供電的長期任務提供了新的可能。
團隊正專注于采用氧化鎵制造器件。與傳統材料相比，氧化鎵是一種更能承受輻射的半導體材料，可有效提升器件的效率與壽命。
托萊多大學科學家正主導模擬研究，為器件的構建提供指導。這些模擬將在甄選出最佳器件結構、確保達到性能指標方面發揮關鍵作用。此次合作還匯聚了賓夕法尼亞州立大學、休斯頓大學、海軍研究實驗室等多家機構，整合了材料科學、建模與器件工程等多領域專家。
該項目旨在通過提升功率密度與耐久性，推動光伏技術走向實際應用，尤其在傳統電池力有不逮之處。
