FOTOVOLTAIKANING AYRIM NAZARIY VA AMALIY MASALALARI

Аннотация

Maqolada yarim o’tkazgich quyosh elementlarida yorug’likning yutilish unumdorlgiga ta’sir qiluvchi fizikaviy omillar tahlil etilgan. Kalit so’zlar: fotovoltaika, yarim o’tkazgich quyosh elementi, xususiy yutish sohasining qizil chegarasi, yarim o’tkazgichlardagi ichki foto effekt. 1. Hozirgi vaqtda insoniyat oldida turgan global, dolzarb muammolardan biri, shubhasiz, energetik tanqislikni bartaraf etish masalasidir. Keyingi 20 yilda yerdagi aholi sonini sezilarli darajada ko’payishi, ijtimoiy talablarning oshishi og’ir va yengil sanoat ma hsulotlarini keskin ko’paytirishni talab qilmoqda. Bu esa insoniyatning energiya resurslariga bo’lgan ehtiyojini kritik ravishda oshirmoqda. Energetika sohasidagi xalqaro ekspertlarning ma’lumotlariga ko’ra – energetik resurslarning sarfi hozirgi darajasida qolgan taqdirda ham mavjud yoqilg’i zaxiralari (asosan neft va gaz) 2050 – 2060 yilga borib, deyarli tugaydi. Shuning uchun quyoshdan yerga keladigan yorug’lik nurlanishini bevosita elektr energiyasiga aylantirish haqiqatan ham o’ta amaliy ahamiyatga ega – fotovoltaikaning asosiy masalalaridan biridir. Fotovoltaik hodisalar — bu yorug‘lik nurlanishining yarim o‘tkazgich materialga tushishi natijasida elektr toki hosil bo‘lish jarayonidir. Uning asosida ichki fotoeffekt yotadi: • Yorug‘lik kvantlari (fotonlar) yarim o‘tkazgichga tushganda, ular elektronlarni valent zonadan o‘tkazuvchanlik zonasiga chiqarib yuboradi. • Natijada erkin elektronlar va teshiklar hosil bo‘ladi. • Bu zaryad tashuvchilar elektr maydon ta’sirida tartibli harakatlanib, fototok hosil qiladi. Fotovoltaik hodisalar quyosh elementlarining ishlash prinsipini tashkil qiladi va quyidagi bosqichlarni o‘z ichiga oladi: 1. Yorug‘likning yarim o‘tkazgichda yutilishi. 2. Elektron–teshik juftlarining hosil bo‘lishi. 3. Hosil bo‘lgan zaryad tashuvchilarning tashqi maydon yoki ichki tuzilma yordamida ajratilishi. 4. Elektr zanjirida tok oqimi hosil bo‘lishi. Bunda yuzaga keluvchi fototok yorug’likning yarim o’tkazgichda yutilishi natijasida hosil bo’lgan elektron – teshik juftlarining soniga proporsional bo’ladi. Bu juftlar soni esa o’z navbatida yarim o’tkazgichda yutilgan yorug’lik kvantlari soniga proporsionaldir = ά (1) Bu yerda ά – yorug’likning yarim o’tkazgichli quyosh elementida yutilishini tavsiflovchi doimiy bo’lib quyidagicha aniqlanadi: ά = · A (2) 189 ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 9 Bu yerda: va – mos ravishda quyosh radiusi hamda yerdan quyoshgacha bo’lgan masofani anglatadi, A esa quyosh elementining yutish koeffisientidir. = yorug’likning yutilish unumdorligi bo’lib, u yarim o’tkazgichning xususiy yutish spektri bilan aniqlanadi va u bir necha omillarga bog’liq. Ularning sirasiga: yarim o’tkazgich taqiqlangan (yoki valent) zonasining energetik kengligi , harorat T, tashqi elektr hamda magnit maydonlarini kiritish mumkin. – quyosh nurlanishining spektral zichligi bo’lib, Plank taqsimotiga bo’ysunadi: = · (3) Bu yerda: k va h- mos ravishda Bolsman hamda Plank doimiylaridir. Yutiluvchi fotonlar sonini belgilab beruvchi eng muhim fizikaviy kattaliklardan biri xususiy yutish chegarasi bo’lib, u xuddi fotoeffekt shartidek aniqlanadi: h = ≥ (4) Bu yerda: – xususiiy yutish sohasining qizil chegarasi deb yuritiladi. Xulosa: Shuni alohida takiqlash lozimki, chegaraviy to’lqin uzunligi – harorat oshishi ko’pchilik yarim o’tkazgichlarning taqiqlangan zonasi kengligining kamayishi oqibatida katta to’lqin uzunliklari tomonga siljiydi. Aksincha aralashma konsentrasiyasini ko’payishi ning kamayishiga olib keladi. Tashqi maydonlar vositasida yutish sohasining chegaraviy to’lqin uzuligini o’zgartirish imkonini beradi: ellektr maydoni ta’sirida uzun to’lqinli sohasi, magnit maydoni esa qisqa to’lqinli sohaga siljiydi. Demak, fotovoltaik yarim o’tkazgichlarning foydali ish koeffisentlarini oshirish ulardagi yorug’likning yutilish unumdorligini oshirishga bevosita bog’liq bo’lib, o’z navbatida u xususiy yutish spektri bilan belgilanadi. Foydalanilgan adabiyotlar 1. Sims, R.E.H. Renewable energy: a response to climate change / R.E.H. Sims // Solar Energy. – 2004. – Vol. 76, - P. 9-17. 2. Gremenok, V.F. Thin film solar cells based on Cu(In, Ga)Se2 / V.F. Gremenok // Proceedings of the VI International Youth Environmental Forum “ECOBALTICA’2006”, Saint-Petersburg, 27-29 June 2006 / SPbSPU; editors: M. Fiodorov [et al]. - St.-Petersburg, 2006. - P. 24-28. 3. Аrabov J.O., Qosimov F.T. Hozirgi zamon fan va texnikasining rivojida yarimo'tkazgichlarning o'rni. // Involta Scientific Journal, 1(7). 2023/4/1. 134-138. 4. Nabiyeva M. S. et al. OBSERVANCE OF SAFETY RULES WHEN PERFORMING EDUCATIONAL LABORATORY WORKS //Modern American Journal of Engineering, Technology, and Innovation. – 2025. – Т. 1. – №. 2. – С. 25-31. 5. 14. Atoeva M.F., Arabov J.O., Kobilov B.B. Innovative Pedogogical Technologies For Training The Course Of Physics.// Journal of Interdisciplinary Innovations and Research, (2020). 2(12), PP 82-91. 6. Очилов, Л. И., Арабов, Ж. О., & Ашур