= I – yuza birligiga vaqt birligida tushuvchi yorug‘lik
(to‘lqin) energiyasi yorug‘lik (to‘lqin) intensivligi I deyiladi.
c
U holda p = I . Bu Maksvellning elektromagnit to‘lqinlarning
modda yuzasiga tushgandagi (absolut qora yuzaga) beradigan bosimining formulasidir.
Fotoeffekt hodisasiga asoslanib ishlaydigan asboblardan eng ko‘p qo‘llaniladiganlari fotoqarshilikdir.
Fotoqarshilikning asosini yuzasi nisbatan katta bo‘lgan, yorug‘likka sezgir yarimo‘tkazgich tashkil qiladi. Uning sxematik ko‘rinishi va shartli belgisi 6.4-rasmda keltirilgan.
yorug‘lik
iste’molchi
b)
6.4-rasm.
Xona temperaturasida yarimo‘tkazgichning qarshiligi juda katta va undan juda kichik tok o‘tadi. Unga yorug‘lik tushishi bilan erkin zaryad tashuvchilarining konsentratsiyasi ortadi, qarshiligi kamayadi. Tok kuchi ortadi.
Fotoqarshiliklarning yutuqlari quyidagilar. Yuqori fotosezgirlik, uzoq muddatda samarali ishlashi, o‘lchami kichikligi, tayyorlash texnologiyasi murakkab emas, har xil to‘lqin uzunligida ishlaydigan yarimo‘tkazgichli materialdan tayyorlanishi mumkinligidadir.
Uning kamchiliklaridan biri – qarshiligining o‘zgarishi yorug‘lik oqimiga chiziqli bog‘liq emasligi bo‘lsa, ikkinchisi – temperaturaga sezgirligidir. Shu jumladan, uning inertligi katta, katta chastotalarda uning qo‘llanilishida qator muammolar paydo bo‘ladi.
Ichki fotoeffektga asoslangan fotoelementlar.
Ichki fotoeffektga asoslangan p-n o‘tishli yarimo‘tkazgichli fotoele- mentlar yorug‘lik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishda qo‘llaniladi. Quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantirib beruvchi yarimo‘tkaz- gich – kremniyli fotoelementlar keng qo‘llanilmoqda va ular Quyosh batareyalari nomini olgan.
yorug‘lik
n-tip Si
– +
6.5-rasm.
p-tip
Quyosh batareyasining asosini n-turdagi kremniy plastinkasi tashkil qilib, uning barcha tomonlari p-tipdagi kremniyning yupqa (1–2- μm) qatlami bilan qoplangan (6.5-rasm).
Elementning yuzasiga yorug‘lik tushi- shi bilan yupqa p-tipdagi qatlamda elektron kovak juftlari hosil bo‘lib, yupqa qatlamda rekombinatsiyalanishga ulgurmasdan p-n
tip o‘tishli sohaga o‘tadi. p – n o‘tishli sohada zaryadlarning ajralishi ro‘y beradi. Hosil bo‘lgan maydon ta’sirida elektronlar n-sohaga, kovaklar p-sohaga haydaladi. Hosil bo‘lgan EYuK o‘rtacha hisobda 0,5 V gacha bo‘ladi. 1 cm2 yuzali bunday element iste’molchiga ulanganda 25 mA gacha tok beradi.
Kremniyli fotoelementlar sezgirligi yashil nurlar uchun maksimum, ya’ni Quyosh nurlanishining maksimal qismiga to‘g‘ri keladi. Shuning uchun ular yuqori FIKga ega bo‘lib, odatda, 11–12 %, yuqori sifatli materiallarda 21– 22 % ga bo‘radi.
Quyosh batareyalari Yerdagi Quyosh elektrostansiyalaridan tashqari, Yerning sun’iy yo‘ldoshlari va kosmik kemalarda elektr energiya manbayi sifatida xizmat qiladi.
Ichki fotoeffektga asoslangan va eng ko‘p qo‘llaniladigan asboblardan biri yorug‘lik diodlari (yarimo‘tkazgichli lazerlar)dir. Bu bir yoki bir nechta p – n o‘tishga asoslangan diod bo‘lib, undan elektr toki o‘tganda o‘zidan yorug‘lik chiqaradi. Bu diod materialida elektronlarning miqdori hamda harakatchanligi kovaklarga nisbatan kattaroq bo‘ladi. Elektronlar n-sohadan p-sohaga o‘tganda kovaklar bilan rekombinatsiyalashib, o‘zlaridan ortiqcha energiyani nur sifatida chiqaradi.
Yarimo‘tkazgich materialining turiga bog‘liq holda nurlanish rangi turlicha bo‘ladi.
O‘zbekiston FA akademigi M. Saidov tomonidan 10 ga yaqin turli nurlanishga ega bo‘lgan yorug‘lik diodlari yaratilgan hamda nazariyasi va tayyorlash texnologiyasi ishlab chiqilgan.
Avvallari fotoasboblar faqat kinotexnikada hamda fotoelektron sanagichlarda qo‘llanilgan bo‘lsa, bugungi kunda yoritgichlarda, roboto- texnikada, avtomatikada, fotometriyada, tungi ko‘rish asboblarida, Quyosh elektrostansiyalarida hamda yorug‘lik nurlari yordamida amalga oshiriluvchi ilmiy tadqiqotlarda keng qo‘llanilmoqda.
O‘zbekistonda Quyosh energiyasidan keng foydalanish maqsadida 1993-yilda “Fizika-Quyosh” ilmiy ishlab chiqarish birlashmasi tashkil etildi va keng ko‘lamda ilmiy-tadqiqot hamda amaliy izlanishlar olib borilmoqda.
Fotorezistor nima va uning ishlashi qanday tamoyilga asoslanadi?
Ichki fotoeffektga asoslangan fotoelementning elektr energiya manbayi sifatida qo‘llanilish tamoyilini tushuntiring.
P. N. Lebedevning yorug‘likning bosimini o‘lchash tajribasini
tushuntiring.
Yorug‘lik bosimini yorug‘likning kvant tasavvuri asosida tushun-
tiring.
| 