QUYOSH ELEMENTLARI KONSTRUKSIYALARI
Nurmatov Kamol Djurakulovich
1
, Berdiqulov Elyor Oʻktam oʻgʻli
2
1
A.Qodiriy nomidagi JDPI, Fizika va uni o’qitish metodikasi kafedrasi
o’qituvchisi,
2
Fizika o’qitish metodikasibyo’nalishi talabasi, Jizzax, O’zbekiston.
e-mail:mrkamol1986@gmail.com
Annotatsiya: Ushbu maqolada hozirgi kunda jahon miqyosida tajribalar
va foydalanishga tadbiq etilayotgan quyosh elementlari va ularning
konstruksiyalari haqida nazariy aniqlangan ma’lumotlar berildi.
Kalit so’zlar: quyosh elementlari, p-n o’tish, electron-teshik, EYUK, kremniy
***
Аннотация: Эта статья предоставляет теоретически определенную
информацию о солнечных элементах и их конструкциях, которые в
настоящее время используются и используются во всем мире.
Ключевые слова: солнечные элементы, p-n переход, электронно-
дырочный, ЭДС, кремний.
***
Annotation: This article provides theoretically defined information about
solar elements and their constructions that are currently being used and used
around the world.
Key words: solar cells, p-n junction, electron-hole, EMF, silicon.
Keng tarqalgan kremniy asosidagi Quyosh elementlari konstruksiyasi
qarama-qarshi turdagi n- va p-materialning bir-biriga yaqin tutashtirishdan
hosil qilinadi. Yarimo’tkazgich material ichidagi
p- va n-tip materiallar
orasidagi o‘tish sohasi (chegara xududi) elektron- teshik yoki p-n o‘tish
deyiladi.
Termodinamik muvozanat holida elektron va teshiklar muvozanat
holatini belgilovchi Fermi sathi materialda bir xil holda bo‘lishi kerak. Bu
shart p-no‘tish hududida ikkilangan zaryadli qatlam hosil qiladi va uni
hajmiy zaryad qatlami deyilib, unga taaluqli elektrostatik potensial paydo
bo‘ladi. p-n tuzilma sirtiga tushgan optik nurlanish,
sirtdan material ichiga
qarab p-n o‘tish yo‘nalishiga perpendikulyar ravishda konsentratsiyasi kamayib
boruvchi elektron-teshik juftliklar hosil qiladi. Agar sirt yuzasidan p-n
o‘tishgacha bo‘lgan masofa nurning kirish chuqurligidan (1/ά dan) kichik
bo‘lsa, elektron-teshik juftliklar p-n o‘tishdan ichkarida ham hosil bo‘ladi.
Agar p-n o‘tish juftlik hosil bo‘lgan joydan diffuzion uzunlikka teng masofa
yoki undan kamroq masofada bo‘lsa, zaryadlar diffuziya jarayoni natijasida p-
n o‘tishga
yetib kelib, elektr maydoni ta’sirida ajratilishi mumkin. Elektronlar
p-n o‘tishning elektron bor bo‘lgan qismiga (n-qismiga), teshiklar p-qismiga
o‘tadi. Tashqi p- va n-sohalarni birlashtiruvchi elektrodlarda (kontaktlarda)
potensiallar ayirmasi hosil bo‘lib, natijada ulangan yuklanma qarshiligi orqali
elektr toki oqa boshlaydi. P-n o‘tishga diffuziyalangan asosiy bo‘lmagan
zaryad tashuvchilar, potensial to’siq bo‘lganligi sababli, ikkiga ajratiladi.
Ortiqcha hosil bo‘lgan (to’siq yordamida ajratilgan) va to‘plangan, n-sohadagi
elektronlar va p-sohadagi teshiklar p-n o‘tishdagi
mavjud hajmiy zaryadni
kompensatsiya qiladi, ya’ni mavjud bo‘lgan elektr maydoniga qarama-qarshi
elektr maydonini hosil qiladi. Hosil bo‘lgan foto-EYUK bor bo‘lgan
potensial to’siq qiymatini kamaytiradi. Bu esa o‘z navbatida qarama-qarshi
oqimlarning paydo bo‘lishini ta’minlaydi, ya’ni elektron qismdan elektronlar
oqimini, p-qismdan teshiklar oqimini hosil qiladi. Bu oqimlar p-n o‘tishga
qo‘yilgan elektr kuchlanishi ta’siri natijasida to’g‘ri yo’nalishdagi tok bilan
deyarli teng bo‘ladi. Yoritilish jarayoni boshlangan vaqtdan boshlab ortiqcha (
muvozanatdagiga nisbatan) zaryadlarning to‘planishi (elektronlarning n-sohada
va teshiklarning p-sohada) potensial to’siq
balandligini kamaytiradi, yoki
boshqacha qilib aytganda elektrostatik potensialni pasaytiradi. Bu esa o‘z
navbatida tashqi yuklanmadan oqayotgan tok kuchini oshiradi va qarama-
qarshi oqimlar hosil qiluvchi elektronlar va teshiklar oqimini p-n o‘tish orqali
o‘tishini ta’minlaydi.
Yorug‘lik tufayli hosil bo‘lgan ortiqcha juftliklar soni p-n o‘tish yoki
tashqi yuklanma orqali ketayotgan juftliklar soniga teng bo‘lganda statsionar
muvozanat hosil bo‘ladi. Kremniy uchun natijasi, bir necha qiymatga ega
bo‘lgan to‘lqin uzunliklaridagi hisoblashlar n- va
p-turdagi materiallardagi
zaryad tashuvchilarning diffuzion uzunliklari sohalarini, n-p o‘tish
perpendikulyar bo‘lgan hol uchun zaryad tashuvchilar jamlash jarayonini
baholash imkonini beradi.
Demak, Quyosh elementlarining planar konstruksiyasi (optik nurlanish
tuzilma yuzasiga perpendikulyar tushgan hol) Quyosh elementlari
texnologiyasida va ularni amaliy ishlatishdagi asosiy konstruksiyadir. Bunday
Quyosh elementlari har xil yarimo’tkazgich materiallar
asosida ishlab chiqildi
.Yuqorida keltirilgan tahlillar asosida yuqori samarali optimallashgan
konstruksiyalar ishlab chiqilmoqda.
