usullari.
Reja:
1.
Quyosh elementlari tayyorlashda ishlatiladigan asosiy materiallar.
2.
Yarim o‘tkazgichli materiallarning tigel yordamida o‘stirish usullari.
3.
Tigelsiz o‘stirish usullari.
4.
Kristallar o‘stirish jarayonida kirishmalarning taqsimlanishi o‘rganish.
5.
2.1.
Quyosh elementlari tayyorlashda ishlatiladigan asosiy materiallar.
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 Er 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
etadi.
«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 (∆E) 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 talablarga bog‘lik, ya’ni
umuman nurlanish spektrining qaysi qismida ishlatilishiga bilan bog‘lik bo‘ladi.
Fotoo‘zgartgichlarda ishlatiladigan ayrim yarim o‘tkazgichli materiallar
xossalari 1- jadvalda keltirilgan.
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
|
