能用核能做手机电池吗？

你好，可以的。只是造价太高，寿命一般20年，比手机使用寿命长太多了。 核电池的概念早在上个世纪初便被提出，核电池并不是如字面意思上利用通常人们概念中的核反应（核裂变）生电，而是利用放射性同位素的衰变来产生能量。NanoTritium属于核电池中的非热转换型核电池，通过利用氢的放射性同位素氚的β衰变发射出的β粒子（高能电子）直接产生电流而发电。一个典型的非热转换型核电池的结构示意图和样品如图所示：包括一个放射源层（放射性同位素，常用的为氚），以及一个捕获层（半导体材料，常见的为p-n结二极管）。核电池工作原理如下图所示：氚在β衰变中，原子核内一个中子转变为一个质子，同时释放一个电子，即β粒子。氚放出的高能电子束在穿过窗口通道后进入捕获层，在通过p-n结的有效区域期间，半导体材料内部电子将被β粒子激发到激发态，形成电子-空穴对，由于p-n结内部的内建电场作用，电子和空穴将被分离到p-n结两端，从而形成宏观电压。如果在p-n结两段形成回路的话就产生了电流。由于这个机制类似于光生伏特效应（Photovoltaic），所以才用β衰变作为能量源的核电池也被称为贝塔伏特电池（Betavoltaic）。目前比较成熟的非热转换型核电池技术可以达到6%到8%的能量转化效率，而氚电池最高的能量转化效率是2005年W. Sun做出的10%。核电池的能量损失主要集中在以下几方面：1. 直接损失：放射性同位素向各个方向发射β粒子，但捕获层只能在一个有限范围内捕获电子2. 自吸收：同位素材料层由于自身厚度的原因将自己发出的β粒子吸收，所以同位素层要做的很薄3. 介质损失：β粒子在到达捕获层之前穿过介质时发生散射和中和，所以有些采用真空作为介质层3. 背散射：这是限制核电池能量转化效率的主要因素，β粒子穿过半导体捕获层时在电极和半导体材料死区中的损失

1、低能光子能量的损失。当太阳能板中光子能量小于半导体的带隙时，光子将直接穿透半导体材料，不被吸收也不产生电子空穴对，该部分光的能量约损失了26%。2、高能光于能量的损失。当光子能量大干或等于半导体的带隙时，光子将被半导体材料吸收，而光子大干半导体带隙的能量将以热的形式释放出来，该部分光的能量约损失了40%。3、吸收效率与反射的损失。并非所有的半导体材料对光都有相同的吸收能力，光吸收系数较大的半导体材料以较薄的厚度所吸收到的光子量与光吸收系数较小的半导体材料以较厚的厚度所吸收到的光子量相同。入射的光子虽属于有效光，但却因表面反射造成反射损失。太阳能板表面反射的原因是(1)所在电极表面的直接反射。(2)因半导体材料与空气折射率不同建成的反射。4、开路电压的损失。因光线所生成的载流子，在PN结中因空间电荷区的电场而移动，使得电荷两极化，并产生电压。在PN结中，由掺杂不纯物浓度确定的扩散电势所释放的电力无法被取出，这个损失称为电压因子损失，约为40%。

　禁带宽度(Band gap)是指一个能带宽度(单位是电子伏特(ev))，固体中电子的能量是不可以连续取值的，而是一些不连续的能带，要导电就要有自由电子存在，自由电子存在的能带称为导带（能导电），被束缚的电子要成为自由电子，就必须获得足够能量从而跃迁到导带，这个能量的最小值就是禁带宽度禁带宽度是半导体的一个重要特征参量，其大小主要决定于半导体的能带结构，即与晶体结构和原子的结合性质等有关。简而言之，禁带宽度的大小实际上是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量，也就是产生本征激发所需要的最小能量。

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