Scyntylatory nowej generacji do konwersji fotonów światła wygenerowanego poprzez wzbudzoną radiacyjnie fotoluminescencję na energię elektryczną w ogniwach izo-fotowoltaicznych jako element wzmocnienia systemu bezpieczeństwa energetycznego

• Autorzy: Pellowski Witalis , Iwan Agnieszka , Bogdanowicz Krzysztof A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.10.55

Warianty tytułu

EN

New generation scintillators for the conversion of light photons generated by radiation-induced photoluminescence into electricity in iso-photovoltaic cells as an element of strengthening the energy security system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono aktualny stan wiedzy na temat scyntylatorów nowej generacji w celu inicjowania światła fotonicznego wykorzystywanego do konwersji promieniowania jonizującego na potencjał elektryczny w ogniwach fotowoltaicznych. Scyntylacyjne źródło światła może generować ładunek elektryczny w ogniwach fotowoltaicznych. Odpowiednie zestrojenie elementów nowego typu ogniwa izo-fotowoltaicznego (i-PV) pozwala na uzyskanie energii elektrycznej z praktycznie niewyczerpalnego źródła – jakim jest promieniowanie jonizujące. Zaproponowana koncepcja może być alternatywą na drodze globalnej transformacji energetycznej.

EN

The article presents the current state of knowledge on new-generation scintillators for initiating photonic light used to convert ionizing radiation into the electrical potential in photovoltaic cells. A scintillation light source can generate an electrical charge in photovoltaic cells. Appropriate alignment of the elements of a new type of iso-photovoltaic (i-PV) cell allows obtaining electricity from a practically inexhaustible source - which is ionizing radiation. The proposed concept can be an alternative on the way to global energy transformation.

Słowa kluczowe

PL

ogniwo fotowoltaiczne; scyntylator; promieniowanie jonizujące; bateria jądrowa; bezpieczeństwo energetyczne

EN

photovoltaic cell; scintillator; ionizing radiation; nuclear battery; energetic safety

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 10
• Strony: 265--268
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pellowski Witalis

• Akademia Wojsk Lądowych imienia generała Tadeusza Kościuszki, Wydział Nauk o Bezpieczeństwie, ul. Czajkowskiego 109, 51-147 Wrocław

• https://orcid.org/0002-3500-7646

autor

Iwan Agnieszka

• Akademia Wojsk Lądowych imienia generała Tadeusza Kościuszki, Wydział Nauk o Bezpieczeństwie, ul. Czajkowskiego 109, 51-147 Wrocław

• https://orcid.org/0002-7705-6577

autor

Bogdanowicz Krzysztof A.

• Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej im. profesora Józefa Kosackiego, ul. Obornicka 136, 50-961 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0001-8526-626X

Bibliografia

• [1] Li, Y.; Gecevicius, M.; Qiu, J. Long persistent phosphors-from fundamentals to applications. Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 2090
• [2] Trojan-Piegza, J.; Niittykoski, J.; Hölsä, J.; Zych, E. Thermoluminescence and Kinetics of Persistent Luminescence of Vacuum-Sintered Tb3+-Doped and Tb3+,Ca2+-Codoped Lu2O3 Materials. Chem. Mater. 2008, 20, 2252–226
• [3] Van den Eeckhout, K.; Smet, P.F.; Poelman, Luminescence in Eu2+-Doped Compounds: A Review. Materials 2010, 3, 2536
• [4] Bogdanowicz K. A. Bi-Triggering Energy Harvesters: Is It Possible to Generate Energy in Solar Panel under Any Conditions?, Energies 14 (2021) 5796
• [5] Mann, S. E., Schooneveld, E. M., Rhodes, Timing properties of radioluminescence in nanoparticle ZnS:Ag scintillators. Optical Materials: 2023, X, 17
• [6] Miyazaki, K., Nakauchi, D., Kato, T., Development of TL-doped KI single crystal scintillators. Radiation Physics and Chemistry, 2023, 207
• [7] Nakauchi, D., Kato, T., Kawaguchi, Comparative studies on scintillation properties of Eu-doped CaAl2O4, SrAl2O4, and BaAl2O4 crystals, Japanese Journal of Applied Physics, 2023, vol. 62, no. 1
• [8] Moseley, O. D. I., Doherty, T. A. S., Parmee. R., Anaya, M., Stranks, S. D., Halide perovskites scintillators: unique promise and current limitations, J. Mater. Chem. C, 2021, 9, pp. 11588– 11604
• [9] Gonzalo, A., Nogales, E., Méndez, B., Piqueras, J., Influence of growth temperature on the morphology and luminescence of Ga2O3:Mn nanowires, Phys. Status Solidi Appl. Mater. Sci., vol. 211, no. 2, pp. 494–497
• [9] Nguyen L. Q., Tran H. M., Benin A. I., Organic glass scintillator formulations and mold development towards scalable and castin-place pixelated fabrications. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2022, 1036 (166835)
• [10] Swiderski L., Moszynski M., Syntfeld-Kazuch A., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, 2014, 749, 68–73
• [11] Valentine J. D., Moses W. W., Derenzo S. E., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, 1993, 325, 147–157
• [12] Yanagida, T., Kato, T., Nakauchi, (2023). Fundamental aspects, recent progress and future prospects of inorganic scintillators. Japanese Journal of Applied Physics, 62(1)
• [13] Lecoq P., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, 2016, 809, 130–139
• [14] Wongwan W., Yasaka P., Boonin K., A novel amalgamation of Gd2MoB2O9:CeF3 phosphor with ZnO: BaO: B2O3 glass using microwave synthesis for scintillation material applications; 2023, Radiation Physics and Chemistry, 207
• [15] Sharma K., Sharma V., Sharma S. S., Dye-Sensitized Solar Cells: Fundamentals and Current Status. Nanoscale Res Lett. 2018, 13, 381
• [16] Bogdanowicz K. A., Augustowski D., Dziedzic J., Kwaśnicki P., Malej W., Iwan A. Preparation and Characterization of Novel Polymer-Based Gel Electrolyte for Dye-Sensitized Solar Cells Based on poly(vinylidene fluoride-cohexafluoropropylene) and poly(acrylonitrile-cobutadiene) or poly(dimethylsiloxane) bis(3- aminopropyl) Copolymers. Materials 2020, 13, 2721
• [17] Tang Q., Wang J., He B., Yang P. Can dye-sensitized solar cells generate electricity in the dark? Nano Energy 2017, 33, 266–271
• [18] Li, Y.; Gecevicius, M.; Qiu, J. Long persistent phosphors-from fundamentals to applications. Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 2090–2136
• [19] Iwan A., Pellowski W., Bogdanowicz K. A. Conversion of Radiophotoluminescence Irradiation into Electricity in Photovoltaic Cells. A Review of Theoretical Considerations and Practical Solutions, Energies 2021, 14, 6186
• [20] Pellowski W., Iwan A., Bogdanowicz K. A. Konwersja fotonów światła wygenerowanego poprzez wzbudzoną radiacyjnie fotoluminescencję na energię elektryczną w ogniwach izofotowoltaicznych (i-PV) nowym wyzwaniem dla bezpieczeństwa energetycznego, Przegląd elektrotechniczny R. 98 NR 9/2022 p. 170
• [21] Pellowski W., Bogdanowicz K.A., Iwan A. Nowe ogniwa i-PV, zgłoszenie patentowe w przygotowaniu, 2023.
• [22] Kang H., Kim G., Hwang I-W., Kim Y., Lee K. C., Park S. H., Lee K. High-performance polymer tandem devices combining solar cell and light-emitting diode. Solar Energy Materials & Solar Cells 2012, 107, 148-153