YARIMO’TKAZGICH MATERIAL ASOSLI FOTOELEMENTLARDA FOTOO’TKAZUVCHANLIK

Аннотация

ushbu maqolada mikroo‘lchamli kremniy asosli termoelektrik materiallarning olinish texnologiyalari hamda texnika taraqqiyotida tutgan o‘rni, boshqa an’anaviy texnologiyalar yordamida ishlab chiqarishning iloji bo‘lmagan yangi materiallar va mahsulotlar olish imkonini berishi kabi avfzalliklari ahamiyati yoritib berilgan. Kalit so‘zlar: kukun texnologiyasi, nanotuzilmalar, nanotexnologiyalar, amorf materiallar, cho‘g‘lanma ip (tolalar), qattiq qotishmalar, elektrokantak materiallar. Kukun texnologiyasi texnika taraqqiyotida har doim muhim o‘rin egallagan, u boshqa an’anaviy texnologiyalar yordamida ishlab chiqarishning iloji bo‘lmagan yangi materiallar va mahsulotlar olish imkonini berdi. Kukunli texnologiyalarni zamonaviy mikro va nanotexnologiyalarda qo‘llash bir qator afzalliklarga ega bo‘lib, nisbatan arzon texnologiyalar bilan deyarli cheksiz nanotuzilmalarni olish imkonini berdi [9; 10-14 b, 10; 124-205 b, 96; 10-15 b]. Garchi shuni ta’kidlash kerakki, hozirgacha ularni ajratish va joylashtirish bo‘yicha aniq usullar mavjud emas. Yarimo‘tkazgichli materiallardan nanotuzilmalar olishning yana bir afzalligi monokristallarning fizik xususiyatlari bilan polikristall va amorf materiallarning xususiyatlarini birlashtirish imkoniyatining mavjudligidadir [11; 385705 b, 97; 5267- 5298 b]. Kukun texnologiyasini rivojlanishining muhim bosqichlaridan biri Edisonning buyrug‘i bilan volfram kukunidan chidamli (uzoq xizmat qiladigan) bo‘lgan cho‘g‘lanma ip (tolalar) ishlab chiqarilishi bo‘ldi. Buning natijasida kukun Выпуск журнала №-26 Часть–2_Май –2025 388 MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT texnologiyasi asosida boshqa murakkab texnik muammolar xal qilina boshlandi: kukunli o‘z – o‘zini moylaydigan (samosmazivayushixsya) podshipniklar ishlab chiqarish (1922 y); volfram karbid va kobalt asosli qattiq qotishmalar olish (1924- 1925 y.y); magnit kukunli va elektrokantak materiallarini ishlab chiqarish (1930 y); avtomobilsozlik uchun tarkibiy qismlarni ishlab chiqarish (1937) [3; 1003-1009 b, 95; 385 b, 89; 108-109 b]. Granullangan yarimo‘tkazgichli tuzilmalar nanometr o‘lchamdagi zarralardan tashkil topgan bo‘lib, nanoelektron qurilmalarni yaratishda, yangi turdagi qattiq holatdagi katalizatorlar, shaffof elektronika va shaffof displeylar uchun komponentlar yaratishda asos bo‘lib xizmat qiladi. Bunday tuzilmalarning elektr xossalari ko‘p jixatdan nanozarralarning o‘lchamiga va ularning joylashish zichligiga (hajmiy yoki sirtiy) bog‘liq bo‘ladi. Quyosh nurlanishining fotoaktiv bo‘lmagan qismini, yani tabiiy va texnogen hosil bo‘luvchi issiqlik energiyasini to‘g‘ridan – to‘g‘ri elektr energiyaga aylantirish samaradorligini oshirish dolzarb muammolardan biridir. Shu nuqtai – nazardan, fotovoltaik materiallarning rivojlanishidagi barqaror global tendensiya – bu nanotuzilmali va kompozit materiallarga bo‘lgan e’tiborni kuchaytirda [15; 17; 15-65 b, 102; 821-838 b]. Bundan tashqari, ananaviy termoelektrik material bo‘lmagan kremniyning turli xil modifikatsiyalariga bo‘lgan qiziqishning sababi, uning yer qobig‘idagi yuqori miqdori va termoelektrik konversiyalashga asoslangin “Katta muqobil energiya” bilan bog‘liq texnologiyalarning rivojlanishi bilan bog‘liq bo‘ldi. Umuman olganda polikristal kremniy kremniyning mayda kristallaridan tashkil topgan material bo‘lib, uni ishlab chiqarish dunyoda 1950 yillarda o‘zlashtirilgan. Texnologik nuqtayi nazardan, polikristal kremniy xlorli va ftorli usullarda texnik (metallurgiya) kremniyni tozalash orqali olingan mono- va multikristall kremniy ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan, sanoat tarkibida ishlab chiqarilgan yarimtayyor kremniyning kimyoviy jihatdan eng toza shakli hisoblanadi [21; 390-394 b, 89; 108-109 b]. Polikristal kremniydan granulalar olish, ularning termoelektrik xususiyatlari, kremniy nanokristalining kattaligi va qalinligi, ularning elektr o‘tkazuvchinligi, Выпуск журнала №-26 Часть–2_Май –2025 389 MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT Zeyebek koyeffitsiyenti, issiqlik o‘tkazuvchanligi hamda ushbu parametrlarning granulalar joylashuviga kuchli bog‘liqligi va shu bilan ularni boshqarish mumkinligi borasida qo‘plab tadqiqotlar olib borilmoqda [71; 144-146 b, 88; 101-107 b]. [101; 2262-2264 b; 102; 821-838 b] ishda kremniyda nuqsonsiz kremniy karbid plyonkalarini o‘stirishning yangi usuli nazariy va eksperimentil tarzda taklif etilgan. Kuchli elektr maydonlarida (106 - 107 V/sm) yarimo‘tkazgichlarda elektr toki oqish jarayonlari, xususan elektronli tunnel emissiyasi so‘ngi yillarda yuqori amaliy ahamiyatga ega bo‘ldi [13; 1274-1279 b, 30; 92 b, 91; 107; 108]. Hozirgi vaqtga kelib ZT=1 termoelektrik asillikga ega bo‘lgan tuzilmalar va materiallarni aniqlash bo‘yicha faol ishlar olib borilmoqda, xususan ZT=1 qiymatga nisbatan sezilarli natijalar eksperimental ravishda faqat nanostrukturalarda olingan [31; 506-511 b, 111; 702-705 b]. Respublikamiz olimlari tomonidan granullangan yarimo‘tkazgichli kremniyning mu’ayyan sharoitlarda namoyon bo‘luvchi fizik xususiyatlari, ulardagi ikk