Исследование (моделирование) Ni-63 бета-вольтаических батарей на основе кремниевых солнечных элементов

Проведены экспериментальные измерения и численное моделирование бета-вольтаических ячеек на основе стандартных кремниевых солнечных элементов с двусторонним нанесением на них источников бета-излучения в виде изотопа $^{63}$Ni. Рассчитаны оптимальные параметры ячейки, включая ее толщину, уровень легирования подложки, глубины создаваемого с лицевой стороны $p$–$n$-перехода, $p^{+}$-слоя с обратной стороны, а также активности материала источника. Определены предельные теоретические значения напряжения холостого хода 0.26 V, тока короткого замыкания 2.1 $\mu$A, выходной мощности ячейки 0.39 $\mu$W и коэффициента эффективности преобразования радиоактивной энергии в электрическую энергию 4.8% при активности источника бета-излучения 40 mCi. Выполнено сравнение результатов численного анализа и экспериментальных данных.