Yarimo‘tkazgichli quyosh elemenlarida quyosh nurlanishini elektr

materiallar orasidagi o‘tish sohasi (chegara xududi) elektron-teshik yoki r-p o‘tish 
deyiladi. Termodinamik muvozanat holida elektron va teshiklar muvozanat holatini 
belgilovchi Fermi sathi materialda bir xil holda bo‘lishi kerak. Bu shart r-p o‘tish 
hududida ikkilangan zaryadli qatlam hosil qiladi va uni hajmiy zaryad qatlami 
deyilib, unga taaluqli elektrostatik potensial paydo bo‘ladi.
R-p tizilma sirtiga tushgan optik nurlanish sirtdan material ichiga qarab r-p 
o‘tish yo‘nalishiga perpendikulyar ravishda konsentratsiyasi kamayib boruvchi 
elektron-teshik juftliklar hosil qiladi. Agar sirt yuzasidan r-p o‘tishgacha bo‘lgan 
masofa nurning kirish chuqurligidan (1/ά dan) kichik bo‘lsa, elektron-teshik 
juftliklar r-p o‘tishdan ichkarida ham hosil bo‘ladi. Agar r-p o‘tish juftlik hosil 
bo‘lgan joydan diffuzion uzunlikchalik masofa yoki undan kamroq masofada 
bo‘lsa, zaryadlar diffuziya jarayoni natijasida r-p o‘tishga etib kelib, elektr 
maydoni ta’sirida ajratilishi mumkin. Elektronlar r-p o‘tishning elektron bor 
bo‘lgan qismiga (p-qismiga), teshiklar r-qismiga o‘tadi. Tashqi r- va p-sohalarni 
birlashtiruvchi elektrodlarda (kontaktlarda) potensiallar ayirmasi hosil bo‘lib, 
natijada ulangan yuklanma qarshiligi orqali elektr toki oqa boshlaydi. 
R-p 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, p-sohadagi elektronlar va r-sohadagi teshiklar 
r-p o‘tishdagi mavjud hajmiy zaryadni kompensatsiya qiladi, ya’ni mavjud 
bo‘lgan elektr maydoniga qarama-qarshi elektr maydonini
hosil qiladi. YOritilish tufayli tashqi elektrodlarda potensiallar ayirmasi hosil 
bo‘lishi bilan birga yoritilmagan r-p o‘tishdagi mavjud potensial to‘siqning 
o‘zgarishi ro‘y beradi. 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, r-qismdan 
teshiklar oqimini hosil qiladi. Bu oqimlar

Rasm
 3. Yoritilmagan r-p o‘tishli yarim o‘tkazgichda energetik zonalar strukturasi 
(a), elektrostatik potensial taqsimoti (b). 2l – fazoviy zaryad sohasining kenglini, 
U
E
 – r- va p- sohalar chegarasidagi muvozanat xol uchun elektrostatik potensial, 
E
g
– man qilingan soha kengligi, shtrixlangan chiziq – muvozanat holi uchun
Fermi sathi. 
r-p o‘tishga qo‘yilgan elektr kuchlanishi ta’siri natijasida to‘g‘ri yunalishdagi 
tok bilan deyarli teng bo‘ladi. Yoritilish jarayoni boshlangan vaqtdan boshlab 
ortiqcha ( muvozanatdagiga nisbatan) zaryadlarning to‘planishi (elektronlarning p-
sohada va teshiklarning r-sohada) potensial to‘siq balandligini kamaytiradi, yoki 
boshqacha qilib aytganda elektrostatik potensialni pasaytiradi (3-Rasmga qarang).
Bu esa o‘z navbatida tashqi yuklanmadan oqayotgan tok kuchini oshiradi va 
qarama-qarshi oqimlar hosil qiluvchi elektronlar va teshiklar oqimini r-p o‘tishdan 
o‘tishini ta’minlaydi. Yorug‘lik tufayli hosil bo‘lgan ortiqcha juftliklar soni r-p 
o‘tish yoki tashqi yuklanma orqali ketayotgan juftliklar soniga teng bo‘lganda 
statsionar muvozanat hosil bo‘ladi. Odatda bu hol yoritilish jarayonining mingdan 
bir soniyasi davomida ro‘y beradi. 
QE qisqa tutashuv toki I
kz
ni, tushayotgan optik nurlanish zichligi va spektral 
tarkibidan o‘rganish element tuzilmasi ichida bo‘layotgan alohida har bir nurlanish 
kvantining elektr energiyasiga aylanish jarayoni samaradorligi haqida tasavvur 
hosil imkoniyatini beradi. QE uchun ma’lum yorug‘lik oqimi zichligi tushayotgan 
hol uchun quyidagi tenglamani keltirish mumkin. 

I
kzyu
(λ) = I
kzt
(λ)/[1-r(λ)] (3) 
bu erda I
kzt
(λ) va I
kzyu
(λ) – QE qisqa tutashuv tokining qiymati, berilgan 
intensivlikdagi tushayotgan va yutilgan nurlanish uchun, r(λ)- birlamchi qaytish 
koeffitsienti. Keltirilgan uchchala kattaliklar xam bir xil to‘lqin uzunligi bo‘lgan 
hol uchun to‘g‘ridir. 
QE ni tahlil qilish va sifatini baholash uchun uning I
kz
tokining spektral 
xarakteristikasini yutilgan har bir kvant nur uchun hisoblangani o‘ta muhimdir. Bu 
kattalikni quyosh elementining effektiv kvant chiqishi deyiladi va Q
eff
bilan 
belgilanadi. Agar No – YAO‘ material sirtining birlik yuzasiga tushayotgan 
kvantlar soni bo‘lsa, u holda 

Download 1,73 Mb.