我国研制成功锶-90辐光伏同位素电池样机
中国原子能科学研究院近日发布消息称，该院与厦门大学合作，成功研制出基于锶-90的辐光伏同位素电源样机。该成果为同位素电池在极端环境和特种装备能源领域的应用开辟了新路径，对我国同位素电源技术体系的构建及学科发展具有积极意义。
辐光伏效应同位素电池是一种将辐射能先转化为光能，再转化为电能的二次能量转换装置。其核心优势在于：在使用高能辐射源的同时，通过结构上的创新设计有效降低了器件本身受到的辐射损伤，从而保障了电池输出的稳定性与使用寿命的延长。
此类电池特别适用于如深空探测、深海作业以及极地监测等恶劣环境下的设备供电，可为相关电子系统提供持续数十年、无需维护的能源支持。
针对传统辐光伏同位素电池存在转换效率低、输出功率小的问题，中国原子能科学研究院核技术综合研究所的科研团队提出了一种新的解决方案。他们设计了基于闪烁波导聚光结构的锶-90辐光伏同位素电池，采用铈掺杂钆镓铝石榴石（GAGG:Ce）材料构造聚光波导换能结构，并将锶-90辐射源与该结构进行多层交替耦合堆叠，实现了激发荧光的高效传输与集中发射。同时，结合光谱匹配的AlGaInP光伏组件，显著提升了电池的能量密度和输出能力。
实验测试结果显示，单个模块的样机输出功率达到48.9微瓦，能量转换效率达到2.96%。这一性能指标已领先国际同类产品。通过多个模块集成，系统输出可提升至毫瓦级别。未来配合储能元件，瞬时输出功率有望达到瓦级，从而进一步拓展其应用领域。
研究团队表示，下一阶段将围绕实际应用需求，继续优化电池性能，提升其能量转换效率和输出功率水平，推动辐光伏同位素电池技术的工程化和产业化进程。
