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在太空探索中，最常使用的是太陽能電池和同位素溫差發電機，前者價格比較便宜，缺點是沒有必須依賴太陽，到了夜晚就無法使用，後者則是更理想的電力供應裝置。

同位素溫差發電機也被叫做“核電池”或“原子能電池”，原理是塞貝克效應，根據這種熱電效應，在一定溫度下，材料本身會產生電勢差，利用放射性同位素Pu-238衰變過程釋放熱能，透過熱電偶轉換成電能，具有尺寸小、重量輕、效能穩定可靠、工作壽命長、環境耐受性好等特點，能為空間及各種特殊、惡劣環境條件下的高空、地面、海上和海底的自動觀察站或訊號站等提供能源。

同位素電池在米國、露西亞、東國等大國已實際應用，主要用於航天器的能源供應。

這種溫差發電器是由一些效能優異的半導體材料，如碲化鉍、碲化鉛、鍺矽合金和硒族化合物等，把許多材料串聯起來組成。另外還得有一個合適的熱源和換能器，在熱源和換能器之間形成溫差才可發電。

其實這種發電器本身並沒有什麼技術難度，難的是生產成本，關鍵在於原料Pu-238。

鈽-238是鈽的同位素，銀白色金屬，熔點640°C，沸點3234°C，原子序數94，屬週期系B族，半衰期86.4年由於其衰變時只放出α射線，而且自發裂變中子很少，安全又穩定，所以才成為同位素電池最重要的核素。

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