Quyosh fototoelektrik elementlari va modullari

Gibrid fototoelektik stansiyalar
Reja:

1. 
   Quyosh energiyasini elektr energiyasiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri aylantirish
   
2. 
   Termoelektr yurituvchi kuch
   
3. 
   Termopara yoki termoelement
   

1. 
   Quyosh energiyasini elektr energiyasiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri aylantirish
   

Quyosh energiyasini elektr energiyasiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri aylantirishning termoelektrik, fotoelektrik va fotogalvanik usullari mavjud bo‘lib, ularning ichida fotogalvanik usul hali yaxshi o‘rganilgan emas. Ma’lumki, matereallarda erkin elektronlar mavjud bo‘lib, ular musbat ion atrofida xaotik ravishda harakat qiladi, metallning o‘zi esa elektr jihatdan neytral hisoblanadi. Agar bir yoki bir necha elektron metall sirtidan tashqi muhitga (vakuumga) chiqsa, metall sirti bilan muhit orasida potensiallar ayirmasi Δφ hosil bo‘ladi. Elektron zaryadi (e) ni bu potensiallar ayirmasi Δφ ga ko‘paytmasi elektronning chiqish ishi deb ataladi: , eV yoki J.
Quyosh energiyasini elektr energiyasiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri aylantirishning termoelektrik, fotoelektrik va fotogalvanik usullari mavjud bo‘lib, ularning ichida fotogalvanik usul hali yaxshi o‘rganilgan emas. Ma’lumki, matereallarda erkin elektronlar mavjud bo‘lib, ular musbat ion atrofida xaotik ravishda harakat qiladi, metallning o‘zi esa elektr jihatdan neytral hisoblanadi. Agar bir yoki bir necha elektron metall sirtidan tashqi muhitga (vakuumga) chiqsa, metall sirti bilan muhit orasida potensiallar ayirmasi Δφ hosil bo‘ladi. Elektron zaryadi (e) ni bu potensiallar ayirmasi Δφ ga ko‘paytmasi elektronning chiqish ishi deb ataladi: , eV yoki J.

Metall	ChI (eV)	Metall	ChI (eV)
Alyuminiy	3,74	Mish	4,47
Temir	4,36	Kumush	4,28
Kobalt	4,25	Seziy	1,89
Litiy	2,39	Sink	3,74

• 
  Chiqish ishlari har xil bo‘lgan ikki metall bir-biri bilan payvandlanganda elektronlar diffuziyasi hisobiga kontakt potensiallar ayirmasi hosil bo‘ladi. Agar kontakt joyi qizdirilsa, elektronlar diffuziyasi ortadi va kontakt potensiallari ayirmasi ham kattalashadi.
  

• 
  Agar uchlari payvandlangan ikkita har xil metall simlarni galvanometrga ulab, kontaktlardan birini sovuq holatda qoldirib, ikkinchisi isitilsa, zanjirda elektr toki hosil bo‘ladi. Bu hodisani birinchi marta nemis olimi Zeyebek kuzatgan bo‘lib, termoelektrik effekt yoki “Zeyebek effekti” deb yuritiladi.
  

2. 
   Termoelektr yurituvchi kuch
   

• 
  Termoelektr yurituvchi kuch E payvandlangan uchlaridagi temperaturalar (absolyut shkala bo‘yicha) ayirmasiga to‘g‘ri proporsional bo‘lib, metallar tabiatiga bog‘liq:
  
• 
  Bunda α – metallning termo EYK koeffitsiyenti.
  

• 
  Uchlari o‘zaro payvandlangan ikkita har xil metalldan yasalgan asbobga termopara yoki termoelement deb ataladi. Termoelement kavsharlangan uchi temperaturasi o‘lchanuvchi moddaga va ikkinchi – sovuq uchlari o‘lchov asbobga ulanadi. Bir necha termoelementlardan tuzilgan sistemaga termobatareya deb ataladi.
  

• 
  1908-yilda Moskva universiteti proffessori V.Serasskiy 100 ta termoelementdan iborat bo‘lgan quyosh batareyasini yaratdi.
  

3. 
   Termopara yoki termoelement
   

Bu batareya oynaband yashik ichiga joylashgan bo‘lib, elektr qo‘ng‘irog‘ini tok bilan ta’minlab turadi.

Asrimiznng 30-yillarida akademik A.F.Ioffe termogeneratordan quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantirish masalasini taklif etgan bo‘lsa, 1941-yilga kelib u shunday termogeneratorni ishlab chiqdi. Quyosh termoelektrogeneratorlari asosan quyosh konsentratori va termobatareyalardan tashkil topgan.

1956-yilda G.M.Krjijanovskiy nomidagi Energe­tika instituti xodimlari diametri 2m bo‘lgan ko‘zgu fokusiga termogenerator o‘rnatib, issiq va sovuq payvandlar orasidagi temperaturalar farqi 400°С bo‘lganda 21V kuchlanish ostida 18,9 Vt quvvat olishga muyassar bo‘ldilar. Termogenerator FIK 2% ga yaqin. Bunga sabab elementlarni o‘zaro ulash sistemasi yaxshi ishlanmaganidir. Keyinchalik Y.Malevskiy va A.Oxotinlar termogenerator FIK 8% ga yetkazish imkoniyatiga ega bo‘ldilar.