Markt für Betavoltaikzellen – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognosen, 2018-2028 nach Isotopentyp (Tritium, Strontium, Krypton, Nickel, andere), nach Form (rechteckig und zylindrisch), nach Endverbraucherbranche (Luftfahrt, Elektronik und Kommunikation, Gesundheitswesen, Verteidigung, andere), nach Region, nach Wettbewerb

Globale Betavoltaikzelle

Ein Betavoltaikgerät, auch Betavoltaikzelle oder -batterie genannt, ist eine Art von Kernbatterie, die Halbleiterverbindungen verwendet, um Betateilchen (auch Elektronen genannt), die von einer radioaktiven Quelle erzeugt werden, in elektrischen Strom umzuwandeln. Tritium, ein Wasserstoffisotop, ist eine häufige Quelle. Betavoltaiksysteme verwenden einen nicht-thermischen Umwandlungsmechanismus, bei dem die Elektronen-Loch-Paare, die durch den Ionisationspfad von Betateilchen entstehen, die einen Halbleiter passieren, in elektrische Energie umgewandelt werden. Im Gegensatz zu den meisten Kernenergiequellen, die Kernstrahlung verwenden, um Wärme zu erzeugen, die dann zur Stromerzeugung verwendet wird, verwenden Betavoltaiksysteme einen nicht-thermischen Umwandlungsmechanismus, bei dem die Elektronen-Loch-Paare, die durch den Ionisationspfad von Betateilchen entstehen, die einen Halbleiter passieren, in elektrische Energie umgewandelt werden. Bei elektrischen Anwendungen mit geringem Stromverbrauch, wie implantierten medizinischen Geräten oder Militär- und Weltraumanwendungen, bei denen eine lange Lebensdauer der Energiequelle erforderlich ist, sind Betavoltaik-Stromquellen (und die verwandte Technologie der Alphavoltaik-Stromquellen) besonders kompatibel.

Betavoltaik-Stromquellen für Anwendungen in Mobilgeräten

Eine Betavoltaik-Stromquelle für Mobilgeräte und mobile Apps enthält ein gestapeltes Design aus Isotopenschichten und Energieumwandlungsschichten. Die Halbwertszeiten der Isotopenschichten liegen zwischen 0,5 und 5 Jahren und sie erzeugen Strahlung mit Energien im Bereich von 15 bis 200 keV. Die Betavoltaik-Stromquelle ist so ausgelegt, dass sie genügend Energie liefert

Kostenlosen Beispielbericht herunterladen

Militär und Verteidigung bieten ein hohes Marktpotenzial und implantierbare medizinische Geräte verzeichnen einen bemerkenswerten Verbrauch von Betavoltaikzellen

Die bemerkenswerte Akzeptanz im Gesundheitssektor hat erheblich zur Marktexpansion für Betavoltaikzellen beigetragen. Betavoltaik

Kernbatterien und andere neue Anwendungen für Betavoltaikzellen wecken weiterhin das Interesse an der Forschung

Das größte Problem der Branche mit Kernbatterien besteht darin, dass sie Energie mit einer Rate liefern, die mit der Zeit allmählich abnimmt. Darüber hinaus verlischt der erzeugte Strom, wenn er nicht verwendet wird. Obwohl dies schon immer die Schwachstelle von Betavoltaikzellen war, hatten die Hersteller Schwierigkeiten, die Leistung zu steigern. Es wird intensiv und aktiv an der Verbesserung der Energieumwandlungseffizienz von Betavoltaikbatterien geforscht, um dieser Herausforderung zu begegnen und das volle Anwendungspotenzial dieser Batterien auszuschöpfen. Diese Zellen werden zunehmend als die Batterien angesehen, die eine revolutionäre Veränderung auf dem Markt für Kleingeräte mit sich bringen werden. Es wird erwartet, dass weitere verstärkte F&E-Initiativen diesen Wandel in den kommenden Jahren unterstützen werden.

Im August 2020 brachte das in Kalifornien ansässige Unternehmen NDB eine Kernbatterie auf den Markt, die sich selbst aufladen kann. Die Batterie soll erstaunliche 28.000 Jahre halten, vor allem mit dem Kohlenstoff-14-Atommüll, der in einer künstlichen Diamanthülle eingekapselt wurde. Laut NDB kann die Batterie eine Vielzahl von Geräten mit Strom versorgen, darunter Elektroautos, Kameras, Drohnen, Mobiltelefone, andere mobile Geräte, Haushaltsgeräte und medizinische Geräte.

Ein von Akademikern der University of Bristol gegründetes Unternehmen stellte im September 2020 eine revolutionäre Strategie zur Herstellung von nuklearen Diamant-Betavoltaikbatterien vor. Die Lebensdauer eines Geräts könnte möglicherweise Jahrzehnte erreichen, dank der energieeffizienten (diamantbasierten) Betavoltaikbatterietechnologie, an deren Kommerzialisierung Arkenlight Limited arbeitet. Die Idee hinter dieser Diamant-Betavoltaikbatterie besteht darin, den radioaktiven Abfall Kohlenstoff-14 in eine sich selbst erhaltende Energiequelle umzuwandeln. Diese Batterien könnten irgendwann das Aufladen von direkt mit Strom versorgten Geräten überflüssig machen.

Marktsegmentierung

Der globale Markt für Betavoltaikzellen ist nach Isotopentyp, Form und Endverbraucherbranche unterteilt. Basierend auf dem Isotopentyp ist der Markt in Tritium, Strontium, Krypton, Nickel und andere unterteilt. Basierend auf der Form ist der Markt in rechteckig und zylindrisch segmentiert. Basierend auf der Endverbraucherbranche ist der Markt unterteilt in

Marktteilnehmer

Wichtige Marktteilnehmer auf dem globalen Markt für Betavoltaikzellen sind