[发明专利]一种基于放射性元素的柔性纳米薄膜硅电池

说明书

技术领域

本发明涉及硅电池，特指一种基于放射性元素的柔性纳米薄膜硅电池，利用放射性元素的衰变，放出高能光子(γ射线)激发柔性纳米薄膜硅电池中的电子空穴对，产生带电载流子，进而产生电流。 

背景技术

目前，在许多废弃的放射性元素的处理上存在许多麻烦，有的要深埋地底，有的要花大代价重新提炼，所以在这种情况下，废弃放射性元素的处理是一个比较棘手而又迫切解决的问题。然而，利用某些放射性元素能够产生放出高能光子(γ射线)激发柔性纳米薄膜硅电池中的电子空穴对的原理制造一种基于放射性元素的柔性纳米薄膜硅电池，特别是在目前能源比较紧张的情况下，可以使得废物重新利用，变废为宝。根据2006年初的美国LosAlamos国家实验室的科学家报导，在纳米太阳电池中发现了一个光子可以激发多个载流子的“多重激发”(Multi-excitation)现象，这样就会使纳米硅太阳电池的输出电流增大，而这种现象在其它非纳米硅基薄膜中是观察不到的。这是本专利为何使用纳米硅基薄膜的原因之一。 

发明内容

本发明的目的是要提供一种柔性纳米薄膜硅电池，其由铅密封罐、柔性纳米薄膜硅和低浓度放射性元素棒组成，最外层为铅密封罐，最里层为低浓度放射性元素棒，中间层为柔性纳米薄膜硅，柔性纳米薄膜硅具有PN结，并具有电极引线，分别与铅密封罐的外接引线相连接。 

本发明利用柔性纳米薄膜硅(具有PN结，同时具有电极引线)，包裹在低浓度的放射性元素外围。由于放射性元素衰变，放出光子(γ射线)能量很高，穿透性很强，所以可以在外围用柔性纳米薄膜硅(具有PN结)层层包裹，在最外围利用铅罐密封，这样高能光子，可以穿透层层薄膜，达到一个光子可以激发n个电子空穴对，产生的电子空穴对在具有PN结的电池中定向移动，这样就可以把高能光子的能量转换为电能。 

本发明的优点在于： 

(1)开创了一种新型能源的利用。 

(2)可以合理的处理并利用废弃的放射性元素。 

附图说明

图1是基于放射性元素的柔性纳米薄膜硅电池示意图。 

1、铅密封罐  2、柔性纳米薄膜硅  3、低浓度放射性元素棒 

图2是柔性纳米薄膜硅，具有PN结，同时具有电极引线，呈套筒形状。 

图3是铅密封罐，具有和柔性纳米薄膜硅电极引线相外接的引线A’、B’。 

具体实施方式

将柔性纳米薄膜硅卷成如图2所示的模样。然后将图1的低浓度的放射性元素棒放入图2中的柔性纳米薄膜硅多层套筒中，最后将两者放入图3的铅密封罐中，同时将电极引线外接上，A’与A阳极引线端连接，B’与B阴极引线端连接。 

本发明的工作原理如下： 

利用某些废弃放射性元素的衰变，放出高能光子(γ射线)激发柔性纳米薄膜硅电池中的电子空穴对，产生带电载流子，进而产生电流。