Quyosh energiyasidan foydalanishning energetik tizimlari va qurilmalari

Taqiqlangan zona energiyasi. QE ishlab chiqarish uchun foydalaniladigan materiallarni sanab o‘tishdan oldin ular uchun yorug‘lik yutishni tanlashga asos bo‘lgan mezonni ko‘rib chiqish lozim. Bu mezon taqiqlangan zona kengligi (E_g ) deb nomlanadi. Haqiqatdan ham E_g ning kamayishi nurlanish spektrining katta qismini foydali ishlatishga imkon beradi, ya’ni fototok zichligining (J_ph) va o‘z navbatida qisqa tutashuv toki zichligi (J_q.t) ortishi foydali ish koeffitsientining (FIK) ortishiga olib kelishi kerak. Boshqa tomondan E_g ning kamayishi to‘g‘ridan to‘g‘ri salt yurish kuchlanishi (U_s.yu.) va to’ldirish koeffitsientining (FF) kamayishiga olib keladi, bunda J_q.t ortishi U_s.yu. va FF kamayishini kompensatsiya qilmaydi, shu sababli FIK kamayadi. Gamogen QE nazariy erishiladigan FIK ning yutuvchi materialning taqiqlangan zona kengligiga bog‘liqligi 3.1-rasmda keltirilgan.
Fotoenergetika uchun klassik material sifatida monokristall kremniy hisoblanadi, ammo uning asosida strukturalar ishlab chiqish – juda texnologik murakkab va qimmatdir. Shuning uchun oxirgi vaqtlarda amorf kremniy, arsenid galliy va polikristall yarimo‘tkazgichlarga katta e’tibor qaratilmoqda.



3.1-rasm. QE maksimal FIK ning material taqiqlangan zona kengligiga bog‘liqligi (25⁰C da)


FOTODIOD (foto… va…diod) optik nurlanish taʼsirida bir tomonlama fotooʻtkazuvchanlik xossasiga ega boʻlgan yarimoʻtkazgichli diod; fotoelektronika vositasi. Fotodiod elektronkovak (r—p) oʻtishli yarimutkazgichli kristalldan iborat. Unda ikkita metall chiqish (biri r, ikkinchisi p sohadan) boʻlib, metall yoki plastmassali himoya korpusiga oʻrnatilgan. r—p oʻtishli Fotodiodda yorugʻlik elektronkovak oʻtishga darcha orkali tushadi. Bunda qoʻshimcha elektron va kovaklar soni hosil boʻladi. Fotodiod ikki ish rejimida ishlaydi: fotodiod rejimida Fotodiod tashki zanjirida r—p oʻtishdan hosil boʻladigan oʻzgarmas tok mavjud, ventil rejimida bunday tok boʻlmaydi. Fotodiodning integral sezgirligi — 20 mkA/ lm, inersionligi <10 ne. Fotodiod fotodiod rejimida fotorezistorpek Fotodiod zanjirdagi elektr tokini boshkarishda, ventil rejimida esa fotoelementga oʻxshash foto elektr yurituvchi kuch generatori sifatida, tasvirlarni uzatishda nurlanish detektori sifatida, optik axborotlarni qabul qilish, oʻlchash texnikasi va b. da qoʻllaniladi.
Fototranzistor (foto... va tranzistor) — yorugʻlikni sezuvchi va bunda sodir boʻladigan elektr tok kuchini kuchaytiruvchi yarim oʻtkazgichli asbob. F. germaniy yoki kremniyli monokristall yarimoʻtkazgichli plastinadan iborat; unda tranzistorpiknta oʻxshash 3 soha — emitter, kollektor va baza bor. F. bazasida chiqarilgan uchligi boʻlmasligi bilan tranzistordan farq qiladi.
F. tashqi zanjirga bipolyar (bir qutbli) tranzistorga oʻxshash ulanadi. Yorugʻlik bazaga tushganda, unda juft zaryad tashuvchilar (elektron va kovak) hosil boʻlib, kollektorli oʻtishda elektr maydon yordamida boʻlinadi. Natijada baza sohasida asosiy tashuvchilar toʻplanadi, bu esa emitterli oʻtishdagi potensial toʻsiqni kamaytirishga va F.dan oʻtayotgan tokning ortishiga olib keladi. F. nazorat va avtomatik tizimlarida yoritilganlik datchiklari sifatida, kinoqurilmalarda tovushni qayta eshittirish va boshqalarda ishlatiladi.