[發明專利]一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池

有效

• 申請號: 201410421891.8
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104200864B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 傘海生;張強;張鴻;陳然斌
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G21H1/06
• 分類號: G21H1/06
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙)35200
• 代理人: 馬應森

1.一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于設有襯底、收集電極、半導體納米管陣列薄膜和同位素輻射源，所述半導體納米管陣列薄膜經過表面修飾和摻雜改性形成肖特基結或異質結，所述同位素輻射源位于半導體納米管陣列薄膜的納米管內，收集電極和襯底分別設于半導體納米管陣列薄膜的上表面和下表面,將半導體納米管陣列薄膜膜與分別鍍有收集電極層的上下襯底封裝；

所述半導體納米管陣列薄膜的表面修飾和摻雜改性方法為：1)將貴金屬沉積到半導體納米管內，形成金屬-半導體肖特基勢壘；2)將液態金屬滲透入半導體納米管內，從而形成金屬-半導體肖特基勢壘；3)將其他半導體材料包括液態半導體或液態半導體高分子聚合物滲透入半導體納米管內，從而形成多元異質結；

所述貴金屬包括金，鉑或鈀重金屬；所述液態金屬包括液態金屬汞；所述液態半導體材料包括液態半導體硒；所述液態半導體高分子聚合物包括3-己基噻吩或富勒烯高分子半導體材料。

2.如權利要求1所述一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于所述基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池為單層同位素電池，或并聯堆垛級聯結構同位素電池，或串聯堆垛級聯結構同位素電池，或串并聯堆垛級聯結構同位素電池。

3.如權利要求1所述一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于所述半導體納米管陣列薄膜選自鈦、鉭、鋯、鉿過渡金屬形成的金屬氧化物半導體。

4.如權利要求3所述一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于所述鈦、鉭、鋯、鉿過渡金屬形成的金屬氧化物半導體包括但不限于二氧化鈦、五氧化二鉭、二氧化鋯、二氧化鉿多孔納米結構半導體氧化物薄膜。

5.如權利要求1所述一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于所述襯底采用薄板結構襯底。

6.如權利要求1或5所述一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于所述襯底采用金屬襯底或絕緣體襯底。

7.如權利要求1所述一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于所述收集電極選自金屬收集電極、半導體收集電極、石墨收集電極、石墨烯收集電極、導電聚合物收集電極或導電漿料收集電極。

8.如權利要求1所述一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于所述同位素輻射源選自鎳-63，鍶-90，碳-14或钷-147。

9.如權利要求1所述一種基于寬禁帶半導體納米管陣列薄膜結構的同位素電池，其特征在于所述半導體納米管陣列薄膜通過物理或化學方法制備，并通過對半導體納米管陣列薄膜表面修飾和摻雜改性形成肖特基勢壘或異質結。