dan 0,7 V gacha diapazonda bo‘ladi
va QE konstruksiyasi, legirlanish darajasiga
bog‘liq[6].
Agar (1.33) ga (1.31) ni qo‘ysak,
ln 1
i
xx
s
e
SI
kT
U
e
h I
(1.34)
Yoritishing yuqori darajasida, If/Is >> 1,
ln
i
xx
s
e
SI
kT
U
e
h I
(1.35)
Yoritishning qast darajasida, I
f
/I
s
<<1, Teylor qatoridan foydalanamiz
i
xx
s
e
SI
U
kT
h I
(1.36)
Demak yoritish past bo‘lganda salt yurish kuchlanishi nurlanish intensivligiga to‘g‘ri
proporsional.
QE ishlab chiqaruvchi chiqish quvvatining maksimal qiymati Pm =Im Um orqali
ifodalanadi. Chiqish quvvatinig maksimum shartini dP/dU=0 bo‘lganda topish
mumkin. Bundan kelib chiqadi
ln 1
,
m
m
xx
eU
kT
U
U
q
kT
(1.37)
exp
/
1
.
s
m
m
m
f
m
eI U
kT
I
qU
kT
I
kT
eU
(1.38)
Im =(0,85-0,95)Iqt, Um = (0,75-0,9)Uxx dipazonda
Im va Um ning qiymatlari
joylashadi. Maksimal quvvat quyidagicha ifodalanadi,
ln 1
/
,
m
m
m
m
f
xx
f
m
eU
kT
kT
P
I U
I
U
I
E
e
e
kT
e
(1.39)
Bu yerda,
ln 1
.
m
m
xx
eU
kT
kT
E
e U
e
kT
e
(1.40)
Em – maksimal energiya, u Is ga bog‘lq, u esa material parametrlariga (τ, D,
legirlanish darajasi) bog‘liq.
QE sifatini aniqlovchi muhum parametr forma koeffitsienti yoki BAX to‘ldirish
koeffitsienti ξ:
.
.
m m
xx qt
m
xx qt
U I
U I
P
U I
(1.41)
Forma koeffitsienti kremniyli QB uchun 0,75…..0,85 diapazonda bo‘ladi[6].
QE da berilgan energiyada fotonlar chuqurlikga yutilishiga bog‘liq
elektron-
kovak juftlari p- sohada va n- sohada generatsiya bo‘lish mumkin. P- sohada – kovaklar,
n-sohada – elektronlar yig‘iladi va zaryad tashuvchilar p-n o‘tish yonida elektr maydon
paydo qiladi. Biroq rekombinatsiya natijasida asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar
qismi tok yo‘qotishi mumkin. Fotogenerirlangan zaryad tashuvchilar yig‘lish jarayoni
effektivligini baholash uchun Q zaryad tashuvchilarni yig‘ish koeffitsienti kiritilgan.
0
f
j
Q
qÔ
(1.42)
Bu yerda, Ф0 – element sirtiga tushuvch fotonlar oqim zichligi.
Q ning qiymati yutilish koeffitsientiga, nurlanish to‘lqin uzunligiga va bog‘liq[6]. YO‘
uchun Q ning ideal spectral bog‘liqligi Eg bilan quyidagicha: hν < Eg holda 0 ga teng
va hν ≥ Eg holda1 ga teng. Real spektral xarakteristika maksimal egri ko‘rinishga ega.
Kremniy uchun λ = 0,8-0,9 mkm oraliqda Q maksimal qiymatga erishar ekan. Katta
to‘lqin uzunliklarda yutilish koeffitsienti kamayib boradi α→0 va shunga mos Q~α
bo‘lgani uchun nolga yaqinlashadi. Xususiy yutilish chegarasida spektral sezgirlik va
Q mos ravishda nolga aylanadi. Kremniy uchun xususiy yutilish chegarasi λ = 1,1 mkm
ga teng ekanligi malum bo‘ldi.
QE turlantirish effektivligi (FIK) maksimal chiquvchi quvvatning tushuvchi
nurlanish quvvatiga nisbati orqali ifodalanadi:
.
xx qt
m
m m
nur
nur
nur
U I
P
U I
P
P
P
(1.42)
Kremniy asosidagi QE ning quyidagi tiplariga ajiratish mumkin: monokristall,
polikristall, amorf (yubqa plyo‘nkali). Bulardagi asosiy
farq kremniy atomining
kristalldagi tartibli tashkillashishida. Har xil QE lari turlicha FIK ga ega bo‘lib, mono-
(15-22%) va polikristall (12-17%) elementlarida deyarli bir xil, amorf kremniydan (8,5-
12%) tayyorlangan QE lariga qaraganda yuqori. Hozirgi kunda ishlab chiqarilayogan
QE lari va modullarining bozordagi ulushining 90% dan ziyodi kristall kremniy, bunda
2/3- polikristall va 1/3- monokristall kremniyga to‘g‘ri keladi. Qolgan qismining 5%
ulushini esa yubqa plenkali a-Si:H tashkil etadi.
Kristall kremniy asosidagi QE asosan qattiq bo‘lib, yutilish spektri - 0,5-1,0,
ya’ni ko‘zga ko‘rinadigan – infroqizil nurlar oralig‘ida, eng yuqori effektivlikka
monokristall kremniy asosidagi QE da erishilgan. Kristall kremniy asosidagi QE eng
yuqori iqtisodiy FIK (24,7%) ga ega bo‘lishi uchun qimmat yuqori sifatli kremniy
plastinalari
ishlatilishi kerak, bunda elementlar FIK -29% nazariy chegaraga
yaqinlashadi va qisqa muddat ichida enargiya sarfini qoplash mumkin. Kremniy
asosidagi QE larining asosiy kamchiligi ularning qimmatligi va deyarli xarajatning 50%
i kremniy podlojkaga sariflanadi. Bunday turdagi QE larini
tayorlaщ uchun yuqori
sifatli hom-ashyo kerak bo‘ladi, buning uchun hozirgi payitda ko‘p energiya isrof
bo‘ladi. Kremniyni qayta ishlash va kesish jarayonida umumiy isrof ham sezilarli
darajada yuqoriligini hisobga olish zarur.
Eksperimental ma’lumotlar shuni ko‘rsatadiki kremniy asosidagi QE lar uchun qisqa
tutashish vaqtida o‘rtacha tok zichligi 200А/
, optimal nagruzka vaqtida esa 150-
200А/
. Optimal nagruzka vaqtida kuchlanish Uopt =0,35-0,45V
va salt yurish
kuchlanishidan acha kam bo‘ladi
=0,5-0,55 V. Agar standart holatda (Е=1000Вт/
) temperature =
C bo‘lsa,
=550 mV ,
=35 мА/
, ξ=0,7, Р=13,5 mVt/
va bu holatda FIK η=13,5% ga yetadi[10,21].
