Foydalanilgan adabiyotlar.
1.
Shenalin A.E. Novaya energetika. Moskva – 2001 g.
2.
Berkovskiy M.B., Kuzminov I.I. Vozobnovlyaemo‘e vido‘ energii. Moskva
– 2000 g.
3.
Ilin N.N. Sovremennыe problemы energetiki. Leningrad – 2002 g.
4.
B. Dj. Brinkvort. Solnechnaya energiya dlya cheloveka. Izdatelstvo «Mir».
Moskva – 2003 g.
5.
Jurnal. «Ekonomicheskoe obozrenie». №3. 2005 g.
IV.
AMALIY MASHG‘ULOT MATERIALLARI
1- amaliy mashg‘ulot: Yarim o‘tkazgichli kristallarning optik va elektrik
xususiyatlarining o‘rganish. Yarimo‘tkazgichli quyosh elemenlarida quyosh
nurlanishini elektr energiyasiga aylantirishning fundamental muammolari
Ishdan maqsad:
Yarim o‘tkazgichli kristallarning optik va elektrik
xususiyatlarining o‘rganish
Quyosh elementlari (QE) asosan yarim o‘tkazgichli (YAO‘) material asosida
tayyorlanadi. Shuning uchun quyosh elementi optik va foto elektrik xususiyatlarini
bilish yarim o‘tkazgich mate-riallar tuzilishini ularning metallar va dielektrik
materiallardan farqini va yarim o‘tkazgich materiallar uchun bevo-sita asosiy
bo‘lgan xususiyatlarni o‘rganishni taqozo etadi. Qattiq jismlar hosil bo‘lishini
yarim o‘tkazgich mate-riallar misolida elektron nazariyasi nuqtai nazaridan ko‘rib
o‘tamiz. Qattiq jism hosil bo‘lishi jaraѐnida, atomlarning bir
-
biriga nisbatan
yaqinlashishi shu darajagacha boradiki, natijada tashqi qobiqdagi elektronlarning
umumlashishi hosil bo‘ladi. Atomdagi alohida elektronlarning yakka ayrim
orbitalari o‘rniga umumlashgan kollektiv orbitalar hosil bo‘ladi va atomdagi
qobiqchalar sohalarga birlashadi hamda ular umuman kristallga tegishli bo‘lib
qoladi. Elektronlar harakatining xarakteri mutloq o‘zgaradi, ma’lum atomda va
ma’lum energetik sathda joylashgan elektronlar energiyasini o‘zgartirmasdan shu
energetik sathdagi boshqa qo‘shni atomga o‘tish imkoniyatiga ega bo‘ladi va
binobarin, elektronlarni kristallda erkin siljishi kuzatiladi.
Kristallning izolyasiya holatidagi barcha atomlarning ichki qobiqlari
elektronlar bilan to‘la bo‘ladi. Faqat eng yuqoridagi ayrim sathlardan iborat valent
elektronlari joylashgan sohadagina sathlar to‘laligicha egallanmagan bo‘ladi.
Kristallning elektr o‘tkazuvchanligi, optik va boshqa xususiyatlari asosan valent
sohasining to‘ldirilish darajasiga va undan yuqoridagi sohagacha bo‘lgan energetik
masofa bilan aniqlanadi va unga o‘tkazuvchanlik sohasi deyiladi. Issiqlik va optik
qo‘zg‘atilish hisobiga o‘tkazuvchanlik sohasiga valent sohadan elektronlar o‘tishi
va elektr tokini o‘tkazishda ishtirok qilishi mumkin. Valent sohasida hosil bo‘lgan
bo‘sh o‘rinlarga elektronlarning ko‘chishi, unga qarama-qarshi bo‘lgan musbat
zaryadlarning harakatini hosil qiladi va bu zaryadlarga kovaklar deyiladi.
Dielektriklar deb, valent sohasi to‘ldirilgan va bu sohadan keyingi o‘tkazuvchanlik
sohagacha bo‘lgan energetik masofa nisbatan katta bo‘lgan moddalarga aytiladi.
Metallar esa boshqacha tuzilishga egadir. Ularda valent sohasi qisman
to‘ldirilgan bo‘ladi yoki u keyingi soha o‘tkazuvchanlik sohasi bilan kirishgan
bo‘ladi.
Keng tarqalgan kremniy asosidagi QE lari konstruksiyasi qarama-qarshi
turdagi r- va n-materialni bir-biriga yaqin tutashtirishdan hosil qilinadi. YAO‘
material ichidagi r- va n-turdagi materiallar orasidagi o‘tish sohasi (chegara
hududi) elektron teshik yoki p-n o‘tish deyiladi. Termodinamik muvozanat holida
elektron va teshiklar muvozanat holatini belgilovchi Fermi sathi materialda bir xil
holda bo‘lishi kerak. Bu shart p-n o‘tish hududida ikkilangan zaryadli qatlam hosil
qiladi va uni hajmiy zaryad qatlami deyilib, unga taaluqli elektrostatik potensial
paydo bo‘ladi.
p-n tizilma sirtiga tushgan optik nurlanish sirtdan material ichiga qarab p-n o‘tish
yo‘nalishiga perpendikulyar ravishda konsentratsiyasi kamayib boruvchi elektron-
teshik juftliklar hosil qiladi. Agar sirt yuzasidan p-n o‘tishgacha bo‘lgan masofa
nurning kirish chuqurligidan (1/ά dan) kichik bo‘lsa, elektron-teshik juftliklar p-n
o‘tishdan ichkarida ham hosil bo‘ladi. Agar p-n o‘tish juftlik hosil bo‘lgan joydan
diffuzion uzunlikchalik masofada yoki undan kamroq masofada bo‘lsa, zaryadlar
diffuziya jarayoni natijasida p-n o‘tishga etib kelib, elektr maydoni ta’sirida
ajratilishi mumkin. Elektronlar p-n o‘tishning elektron bor bo‘lgan qismiga (p-
qismiga), teshiklar r-qismiga o‘tadi. Tashqi r- va n-sohalarni birlashtiruvchi
elektrodlarda (kontaktlarda) potensiallar ayirmasi hosil bo‘lib, natijada ulangan
yuklanish qarshiligi orqali elektr toki oqa boshlaydi.
r-n o‘tishga diffuziyalangan asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar, potensial to‘siq
bo‘lganligi sababli, ikkiga ajratiladi. Ortiqcha hosil bo‘lgan (to‘siq ѐrdamida
ajratilgan) va to‘plan-gan, p-sohadagi elektronlar va r-sohadagi teshiklar p-n
o‘tish-dagi mavjud hajmiy zaryadni kompensatsiya qiladi, ya’ni mavjud bo‘lgan
elektr maydoniga qarama-qarshi elektr maydonini hosil qiladi. Yoritilish tufayli
tashqi elektrodlarda potensiallar ayirmasi hosil bo‘lishi bilan birga ѐritilmagan p-n
o‘tishdagi mavjud potensial to‘siqning o‘zgarishi ro‘y beradi. Hosil bo‘lgan foto-
EYUK bor bo‘lgan potensial to‘siq qiymatini kamaytiradi. Bu esa o‘z navbatida
qarama-qarshi oqimlarning paydo bo‘lishini ta’minlaydi, ya’ni elektron qismdan
elektron-lar oqimini, r-qismdan teshiklar oqimini hosil qiladi.
Bu oqimlar p-n o‘tishga qo‘yilgan elektr kuchlanishi ta’siri natijasida to‘g‘ri
yunalishdagi tok bilan deyarli teng bo‘ladi. Yoritilish jarayoni boshlangan vaqtdan
boshlab ortiqcha (muvozanatdagiga nisbatan) zaryadlar to‘planishi (elektronlarning
p-sohada va teshiklarning r-sohada) potensial to‘siq baland-ligini kamaytiradi, yoki
boshqacha qilib aytganda elektro-statik potensialni pasaytiradi. Bu esa o‘z
navbatida tashqi yuklamadan oqaѐtgan tok kuchini oshiradi va qarama-qarshi
oqimlar hosil qiluvchi elektronlar va teshiklar oqimini p-n o‘tishdan oqishini
ta’minlaydi. Yorug‘lik tufayli hosil bo‘lgan ortiqcha juftliklar soni p-n o‘tish yoki
tashqi yuklama orqali ketaѐtgan juftliklar soniga teng bo‘lganda statsionar
muvozanat hosil bo‘ladi. Odatda bu hol ѐritilish jarayonining mingdan bir soniyasi
davomida ro‘y beradi.
QE qisqa tutashuv toki Ikt ni, tushayotgan optik nurlanish zichligi va spektral
tarkibidan o‘rganish element tuzilmasi ichida bo‘layotgan alohida har bir nurlanish
kvantining elektr energiyasiga aylanish jarayoni samaradorligi haqida tasavvur
hosil qilish imkoniyatini beradi. QE uchun ma’lum yorug‘lik oqimi zichligi
tushayotgan hol uchun quyidagi ifodani keltirish mumkin.
| 