Идея создания фотоэлементов с распределенным гетеропереходом заключается в распространении границы донор-акцептор на весь объем активного слоя для повышения эффективности диссоциации фотогенерируемых экситонов. Этот принцип в рамках модели обобщен на случай бетавольтаических элементов, преобразующих энергию радиоактивного бета-распада в электрическую. Рассмотрен распределенный по объему радиоизотопный источник в виде микрочастиц. Рассчитаны эффективность диссоциации и вероятность рекомбинации генерируемых носителей. Показано, что зависимость КПД устройства от масштабного параметра смеси имеет максимум, определяющий оптимальную структуру трехмерного гетероперехода.
1. Ching W. Tang. Two layer organic photovoltaic cell // Appl. Physi. Lett. – 1986. – Vol. 48. – N 2. – P. 183–185.
2. Шулежко В.В., Сибатов Р.Т. Моделирование бетавольтаического элемента с трехмерным гетеропереходом // XXIII Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов-2016»: сб. тез. – М.: Физический факультет МГУ, 2016. – С. 136–137.
3. Robert W. King, Broadway N.J., Palinchak S. The effect of nuclear radiation on elastomeric and plastic components and materials // Technical report, DTIC Document. – 1961. – Р. 61–73.
4. Mohamadian M., Feghhi S.A.H., Afariadeh H. Geometrical optimization of gan betavoltaic microbattery // Proc. of the 7th WSEAS International Conf. on Power Systems (Beijing, China, 2009). – 2009. – Р. 247–250.
5. Duggirala R., Tin S., Lai A. 3d silicon betavoltaics microfabricated using a self-aligned process for 5 milliwatt/cc average, 5 year lifetime microbatteries // TRANSDUCERS 2007-2007 International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conf. (Lyon, France, 10–14 June, 2007). – 2007. – P. 279–282.
6. Hang Guo, Hui Yang, Ying Zhang. Betavoltaic microbatteries using porous silicon. // Micro Electro Mechanical Systems, 2007. MEMS: IEEE 20th International Conf on MEMS (Hyogo, Japan, 21–25 Jan., 2007). – 2007. – P. 867–870.
7. Effect of three dimensional cylindrical hole array on energy conversion efficiency of radioisotope battery / Zhiwen Zhao, Zaijun Cheng, Shulin Yao et al. // Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS), 2011 IEEE International Conf on MEMS (Kaohsiung, Taiwan, 20–23 Feb., 2011). – 2011. – P. 992–995.
8. Schoenfeld D.W., Tulenko J.S., Wang J., Smith B. Design optimization of radionuclide nano-scale batteries // Technical report. – University of Florida, Gainesville, FL (US), 2004. – P. 28–36.
9. Development of nuclear micro-battery with solid tritium source / Sook-Kyung Lee, Soon-Hwan Son, KwangSin Kim et al. // Applied Radiation and Isotopes – 2009. – Vol. 67. – N. 7. – P. 1234–1238.
10. Mitchell S.J., Pereira L.F.C., Landau D.P. Unusual domain growth behavior in the compressible ising model // Brazilian Journal of Physics. – 2008. – Vol. 38. – N. 1. – P. 1–5.
11. Veksler A., Kolomeisky A.B. Speed-selectivity paradox in the protein search for targets on dna: is it real or not? // The Journal of Physical Chemistry B. – 2013. – Vol. 117. – N. 42. – P. 12695–12701.
12. Uchaikin V.V., Sibatov R.T. Fractional Kinetics in Solids: Anomalous Charge Transport in Semiconductors // Dielectrics and Nanosystems (World Science, 2013). – 2012.
13. Сибатов Р.Т., Морозова Е.В. Многократный захват на гребешковой структуре как модель электронного транспорта в неупорядоченных наноструктурированных полупроводниках // ЖЭТФ. – 2015. – Т. 147. – Вып. 5. – С. 993–1004.
14. Сибатов Р.Т., Учайкин В.В. Дробно-дифференциальный подход к описанию дисперсионного переноса в полупроводниках // УФН. – 2009. – Т. 179. – №. 10. – С. 1079–1104.