3-Ma’ruza; “Kremniy” kristallini o‘stirish yo‘llari
Yuqori samarali quyosh elementlari tayorlash ishlatilishi ko‘zda
tutilgan yarim
o‘tkazgichli materiallarning xususiyatlariga bog‘likdir. Hakikatdan, QE ideal effektivligi (
harorat T=300
o
K uchun ) yarim o‘tkazgichli materiallarning man
qilingan zona kengligidan
o‘zgarishi hisobga olganda Yer sharoiti uchun (AM 1) maksimal F.I.K ή~1,4 eV ga to‘g‘ri
keladi. Bu tenglikni taqriban kanoatlantiradigan materiallar jumlasiga Si, InP, GaAs, CdTe, AlSb,
hamda A
3
V
5,
A
2
V
6
yarim o‘tkazgichlar asosidagi qattiq eritmalar to‘g‘ri kelishi mumkin.
QE ishining samaradorligi ko‘pchilik yarim o‘tkazgichli tuzilmalar ishi kabi,
valent
zonasining yuqori sathlari va o‘tkazuvchan zonaning quyi sathlari orasida bo‘ladigan har xil
jarayonlar bilan bog‘likdir. Agar YaO‘ material bir jinsli bo‘lsa, ya’ni bir nuqtasidan keyingisiga
uning kimyoviy tarkibi o‘zgarmas bo‘lsa, u holda elektronlarning energiyasi
valent zonasining
yuqorisida va o‘tkazuvchan zonaning pastida koordinatlardan mustaqil bo‘ladi. «To‘g‘ri» o‘tish
zonasiga ega bo‘lgan YaO‘ larda yutilish ko‘rsatkichi katta qiymatlarga ega bo‘ladi. Chunki
tashqaridan energiya olgan elektronning hύ≥E
g
olgan energiyasi man qilingan zonadan o‘tib
o‘tkazuvchanlik zonasiga kirib o‘z harakat holatini davom ettirishiga yetadi.
«To‘g‘ri bo‘lmagan» o‘tish zonasiga ega bo‘lgan YaO‘ larda esa yutilish ko‘rsatkichi va uning
energiyadan usish sur’ati kamroq bo‘ladi. Chunki elektronning valent zonasidan o‘tkazuvchanlik
zonasiga kvant tasiri ostida o‘tishi qiyinlashadi. Sabab elektron o‘z harakat yo‘nalishini
keskin
o‘zgartirishi (holatini) kerak (∆Ye) va shu jarayon faqat ma’lum holatlarda bo‘lishi mumkin. Ya’ni
foton o‘z yo‘lida YaO‘ material ichida shunday valent elektroni bilan uchrashishi kerakki, hΰ
energiyaning yutilish jarayonida kristall panjara atomlari issik=likdan tebranishlari ta’siri
natijasida ∆K impuls olib, ekvivalent energiya miqdorini olishi yoki berishi kerak.
QE laridan
boshqa fotoo‘zgartgichlarda (M: fotoqabul qiluvchi tuzilmalarda, fotoqarshiliklarda)
material
tanlash asosan quyilayotgan
Material
E
g
, eV
Zona turi
Xarakatchanlik
300 K, sm
2
V
-1
s
-1
elektro
n
teshik
Si
1,11
To‘g‘rimas
1350
480
GaAs
1,43
To‘g‘ri
8000
300
CdTe
1,44
To‘g‘ri
700
65
InP
1,36
To‘g‘ri
4500
100
GaSb
0,68
To‘g‘ri
5000
1000
AlSb
1,6
To‘g‘rimas
900
40
