4-mavzu. Quyosh elementlari volt-amper tavsifi

Quyosh elyemyentlari tayyorlash uchun kerak bo‘ladigan optimal 
paramyetrli yarim o‘tkazgichli materiallar 

---

Quyosh elementlari yaratishning dastlabki davrlarida Quyosh nurlanishining spektri 
maksimumiga qiyoslab, optimal material sifatida man qilingan sohasining kengligi 
2 eV bo‘lgan YaO‘ material olingan. Keyinchalik esa, shu narsa aniqlandiki, 
fotoaktiv kvantlar sonini oshirish va qisqa tutashuv tokining o‘sishi uchun man 
qilingan soha kengligi Yeg ning qiymati 2 eV dan kichik bo‘lishi kerak ekan. Ammo 
bu holat uchun generatsiya qilinayotgan foto-EYuK ning qiymati nisbatan 
kamayishi aniq, chunki r-p o‘tishdagi potensial tusiq qiymati pasayadi. 
Keyinchalik varizon (man qilingan soha qiymatini o‘zgartirish imkoniyati mavjud 
bo‘lgan materiallar) YaO‘ materiallarni QE tayyorlashda ishlatilishi imkoniyati 
paydo bo‘lganida, ularni tadbiq qilishning 2 xili taklif qilindi. 
1.Bevosita geteroo‘tishlarni qullash. 
2. Man qilingan sohasi qiymati baza materiali man qilingan sohasi qiymatidan katta 
bo‘lgan YaO‘ qatlamni keng sohali deraza sifatida qullash. 
Baza sifatida qullanilishi kerak bo‘lgan materialning QE xususiyatlariga ta’siri 
tug‘risida ikki xil qarama-qarshi nuqtai nazar mavjud. QE i F.I.K. ning baza 
materiali man qilingan sohasi kengligiga jiddiy bog‘likligini asoslash uchun
element VAX ni analiz qilish va unga tushayotgan optik nurlanish spektri ta’sirini 
o‘rganish zarur. 
1956 yil J.Loferskiy tomonidan er sharoitidagi Quyosh nurlanishi spektri uchun 
yuqorida talab qilingan nazariy hisob - kitob bajarildi. har xil optimallashgan 
materialdan tayyorlangan QE uchun optik va fotoyelektrik yo‘qotishlarning qiymati 
baholandi. Bunday namunalarning natijalari quyidagi 1.20- rasmda ko‘rsatilgan. 
1.20-rasmdan shu narsa ko‘rinadiki, kremniy materiali asosidagi quyosh elementlari 
foydali ish koyeffitsiyentidan kattaroq F.I.K. olish imkoniyati, man qilingan sohasi 
1,1-1,6 eV intervalida bo‘lgan YaO‘ materiallarida mavjud. Maksimal fotoyelektrik 
samaradorlik olish (maksimal F.I.K.) uchun QE VAX ga tegishli bo‘lgan A va Io 
parametrlar yordamida aniqlanadigan teskari to‘yinish tokining p-n o‘tish orqali 
o‘tish mexanizmini aniqlash o‘ta muhimdir. YaO‘ materialning quyosh nurlanishi 
fotoaktiv yutilishining spektral sohasini kengaytirishga nisbatan, p-n o‘tishning 
yuqorida qayd etilgan parametrlarini mukammallashtirish samaradorlikni oshirishga 
imkoni kuproqdir. Gomogen YaO‘ material asosidagi r-p o‘tishli quyosh 
elementlarda p-n o‘tish odatda yorug‘lik ta’sirida uning ikkala tomonida hosil 
bo‘lgan ortiqcha asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilarni ajratadi va yig‘adi. 

---

1.20-rasm. har xil material asosidagi quyosh elementlari foydali ish 
koyeffitsiyentining yarim o‘tkazgichli kristall man qilingan soha kengligiga 
bog‘lanishi 
Quyosh elementining effektiv kvant chiqishi Qeff va yig‘ish koyeffitsiyenti γ 
amalda bir xil kattalikdir, shuning uchun bu ikki kattalikni bir xil belgida yozamiz 
va uni yig‘ish koyeffitsiyenti Q deb ataymiz.Bu fizik kattalik, p-n o‘tish orqali o‘tgan 
va ajratilgan ortiqcha zaryad tashuvchilarning optik nurlanish vositasida hosil 
qilingan elektron-teshik juftliklar soniga, nisbatidir. Q huddi p-n o‘tish orqali 
o‘tayotgan toklardek, p- va n-sohalar yig‘ish koyeffitsiyentlarining yig‘indisiga teng 
bo‘ladi, ya’ni 
Q = Q
n
+ Q
p
= I
kz
/(1-r)qN
e
(1.22) 
bu erda I
kz
– p- va n-sohalardagi elektron va teshiklar toklarining yig‘indisidir. YaO‘ 
material ichiga kirgan quyosh nurlanishi fotonlari taqsimoti N
e
, material uchun 
belgilangan α(λ) orqali hisoblanadi. Shunday hisob-kitoblar natijasi, kremniy va 
galliy arsenidi materiallari uchun quyidagi 10- rasmda keltirilgan. 

---