1. Quyosh nurining intensivligi p-n o‘tishning fotoelektrik xossalari

3. Quyosh elementining volt-amper xarakteristikasi. 

 

  

Volt-amper 

harakteristikasi — 

tokning  elektr  zanjir  elementiga  qoʻyilgan 

kuchlanishiga  yoki  elektr  zanjir  elementidagi  kuchlanish  tushishining  element  orqali 

oʻtayotgan  elektr  tokiga  bogʻlanishini  ifodalovchi  grafik:  l=f(U).  V-a.x.  asboblarning  turiga 

qarab toʻgʻri chiziq yoki egri chiziq koʻrinishida boʻlishi mumkin. Agar element qarshiligi tok 

qiymatiga bogʻlliq boʻlmasa, V-a.x. koordinata boshi orqali oʻtuvchi toʻgʻri chiziqdan iborat 

boʻladi. V-a.x. yordamida asboblarning xususiyatlari toʻgʻrisida maʼlumotlar olish va ularning 

tegishli  parametrlarini  aniqlash  mumkin.  Elektron  asboblarning  qanday  sxema  va 

qurilmalarda ishlatilishi ularning V.-a.x.ga qarab belgilanadi. 

Quyosh elementlarining asosiy xarakteristikasi hisoblangan, volt-amper xarakteristika 

(VAX)  va  spektral  sezgirlik  YAO‘  materiallarning  optik  va  elektrofizik  xususiyatlariga 

bog‘likdir. 

 

QE VAX n-p o‘tishli YAO‘ diodning VAX idan yangi If hadning paydo bo‘lishi 

bilan farq qiladi.  If – optik nurlanish ta’sirida quyosh elementida generatsiya bo‘lgan tokdir. 

Agar  Id  –  diod  orqali  oqayotgan  tok  va  I  –  tashqi  yuklanma  orqali  oqayotgan  tok  bo‘lsa,  u 

holda, 

 

If = Id + I  (9) va Id = Io(exp (qU/kT) – 1) (10) 

 diodning  qorong‘ilikdagi  xarakteristikasi,  Io  –  n-p  o‘tishning  teskari  yo‘nalishdagi 

to‘yinish  toki,  q  –  elektron  zaryadi,  T  –  mutlaq  harorat,  k  –  Bolsman  doimiyligi,  U  – 

kuchlanish. 

 

Qarshiligi  cheksiz  bo‘lgan  ochiq  zanjir  holi  uchun,  ya’ni  I=0  da,  yuqoridagi 

tenglamadan  

 Uxx = ln(If/Io +1) kT/q  (11) 

 kelib chiqadi. 

 

Rasm 1 a. R p va Rsh ning turli xil qiymatlarida QE VAX ning ko‘rinishlari (a) va 

R p ning Rsh = ∞ dagi qiymatlari (b);  

1-  R p=5 Om, Rsh = 100 Om; 2 - R p=5 Om, Rsh = ∞; 3- R p= 0,  

Rsh = 100 Om; 4- R p= 0, Rsh = ∞; 5- 11 - R p= 0; 1; 2; 3,5; 5; 10; va 20 Om  

 

---

 

1-rasm. b. quyosh elementining ekvivalent (a) va o‘lchash (b) sxemalari 

Amalda  quyosh  elementlarida  ketma-ketlik  qarshiligini  tashkil  qiluvchilar  bu 

kontaktlarni  tashkil  qiluvchi  qatlamlar  qarshiligi,  alohida  r-  va  p-sohalar  qarshiligi,  metall-

yarim  o‘tkazgich  orasidagi  o‘tish  sohalari  qarshiligi,  xamda  Rsh  shunt  qarshiligi  va 

hokazolardir.  Bu  qarshiliklarni,  hamda  n-p  o‘tishdagi  rekombinatsion  yo‘qotishlarni  hisobga 

olib VAX ni murakkabroq ko‘rinishda ifoda etish mumkin, ya’ni 

Ln (I + If)/Io – (U – IR/Io Rsh + 1) = q/AkT(U – Irn)  (12) 

Kiritilgan  koeffitsiyent  A,  amaldagi  asbobning  ideal  asbobga  nisbatan  yaqinlik 

darajasini ko‘rsatadi. Bu tenglamani amaliyotga yaqin qilib quyidagicha yozish mumkin. 

I = If + Io (exp q(U + IR) /AkT – 1 - U + IR/Rsh  (13) 

Bu  tenglama  asosida  quyosh  elementining  ekvivalent  va  o‘lchash  sxemasi  yaratish 

mumkin,  va  bunday  sxema  quyidagi  6-  rasmda  berilgan.  Quyosh  elementining  birlik 

yuzasidan olinayotgan quvvat R ni quyidagi tenglamadan baholash mumkin. 

P = (In Un) = ξ Ikz Uxx    (14) 

 bu  yerda,  ξ  –  volt-amper  xarakteristikaning  to‘ldirish  koeffitsiyenti,  ya’ni  VAX 

shaklining to‘g‘ri turtburchakka qay darajada  yaqinligini ko‘rsatadi. To‘ldirish koeffitsiyenti 

hozirgi  zamon  QE  larida  (  kremniy  va  galliy  arsenidi  asosidagi  elementlarda)  0,8  va  undan 

kattadir.  Ketma-ketlik  va  shunt  qarshiligi  ta’sirini  2-  rasmdan  VAX  ga  ta’sirini  ko‘rib 

o‘taylik. Rasmdan ko‘rinadiki shunt qarshiligi Rsh ni cheksizlikdan 100 Omgacha kamayishi 

VAX  shakliga  deyarli  ta’siri  kamdir  va  shu  jumladan  QE  ning  chiqish  quvvati  Rv  ga  ham. 

Holbuki,  ketma-ketlik  qarshiligi  Rp  ning  1  Omdan  5  Omgacha  o‘zgarishi,  VAX  shaklini 

keskin yomonlashishiga olib keladi va chiqish quvvati Rv nisbatan kamayadi.  

 

QE  VAX  ning  yorug‘lik  va  qorong‘ilikdagi  xususiyatlarini  aniqroq  tahlil  qilish 

mumkin.  Odatda  kuchlanish  darajasiga  qarab  n-p  o‘tishdan  o‘tayotgan  teskari  to‘yinish 

tokining o‘tish mexanizmi o‘zgaradi. Bu tok odatda ikkita tokning yig‘indisidan iborat, ya’ni 

 

I = Io1 [( qU/kT) - 1] + Io2 [( expqU/kT) - 1] – If  (15) 

 

---

2-rasm. Atmosferadan tashqari holdagi quyosh nurlanishi uchun o‘lchangan hozirgi zamon 

kremniy asosidagi QE ning tipik volt-amper xarakteristikasi. 1 – yorug‘lik ta’siridagi; 2 – 

qorong‘ilikdagi holatlar. 

 

Bu yerda, Io1 – yupqa n-p o‘tish orqali diffuzion mexanizm vositasida oqayotgan tok, 

Io2-, esa A = 2 ga teng bo‘lgan hol uchun n-p o‘tish sohasida rekombinatsiya hodisasi uchun 

teskari  to‘yinish  toki.  quyosh  elementlarining  qorong‘ilik  va  yorug‘likda  o‘lchangan  VAX 

asosida uning  ayrim  parametrlarini aniqlash mumkin,  bular jumlasiga  Io, Rp, Rsh,  A kiradi. 

quyidagi  keltirilgan    8-  rasmda  AM  O  sharoit  uchun  tipik  VAX  va  qorong‘ilikda  olingan 

element  VAX  lari  keltirilgan.  Birinchi  kvadrantdagi  yorug‘lik  sharoitida  olingan  VAX  ning 

bir  qismi,  va  uning  turtinchi  kvadrantdagi  davomi  to‘g‘ri  chiziqlidir.  Bu  to‘g‘ri  chiziqning 

toklar o‘qiga qiyaligi QE ning ketma-ketlik qarshiligini belgilaydi. 

Rp = ΔUpr/Δipr  (16), 

bu  yerda,  ΔUpr/Δipr    qiymatining  Uxx  ga  yaqin  sohasidagi  o‘zgarishi  olinadi. 

Keltirilgan  xarakteristikaning  birinchi  kvadrantdagi  qismi  va  uning  ikkinchi  kvadrantdagi 

davomi to‘g‘ri chiziqdir. Uning kuchlanishlar o‘qiga og‘masi QE dagi shunt qarshiligi Rsh ni 

qiymatini belgilaydi, ya’ni 

Rsh = ΔU'pr/ ΔI'pr  (17) 

bu  yerda  ΔU'pr  va  ΔI'pr  lar  qiymatlari  qisqa  tutashuv  toki  Ikz  ga  yaqin  sohadagi 

o‘zgarishi olinadi. 

 

Yorug‘likda  olingan  VAX  ning  qisqa  tutashuv  toki  Ikz  atrofidagi  to‘g‘ri  chiziq 

qiyaligini  o‘zgartirilishi  qiyin  bo‘lganligi  uchun,  shunt  qarshiligi  Rsh  qorong‘ilikda  olingan 

VAX ning qiyaligidan aniqlanadi ( ikkinchi kvadrant shtrix chiziq), ya’ni  

Rsh = ΔUobr/ ΔIobr  (18) 

 

Qorong‘ilikda  olingan  xarakteristika  yordamida  teskari  to‘yinish  toki  Io  ni 

aniqlash  mumkin.  quyosh  elementlari  n-p  o‘tishi  ish  rejimida  to‘g‘ri  yo‘nalishda  ulangan 

bo‘ladi,  ya’ni  optik  nurlanishi  ta’siri  natijasida  muvozanatda  bo‘lmagan  zaryad 

tashuvchilarning n-p o‘tishga ikkala tomondan hosil bo‘lishi, bu 

 n-p  o‘tishning  to‘g‘ri  yo‘nalishda  ulanganligini  ko‘rsatadi.  Shuning  uchun,  teskari 

to‘yinish toki Io va ideallanish koeffitsiyenti A ning to‘g‘ri yo‘nalishdagi qorong‘ilikda yoki 

yorug‘likda o‘lchangan VAX dan topish maqsadga muvofiqdir. Qorong‘ilikda olingan VAX 

ga taaluqli diod tenglamasini boshqacha ko‘rinishda quyidagicha yozish mumkin. 

Ln (Id + Io) = ln Io + qU/AkT  (19) 

 bu  tenglama  hisob-kitob  uchun  tokning  qiymati  katta  bo‘lgan  Id  >>  Io  sharoitda 

ishlatilishi va teskari to‘yinish toki rekombinatsion mexanizm asosida n-p o‘tishdan o‘tadigan 

holi  uchun  ishlatilishi  mumkin.  QE  ning  to‘g‘ri  yo‘nalishda  o‘lchangan  VAX  (katta  tok  va 

kuchlanishlar  uchun)  asosida  ln  Io  =  g‘(U)  funksiyasini  chizish  mumkin.  Bu  tenglama 

qiyaligining tangensi q/AkT ga teng bo‘ladi.Uning ordinata o‘qida kesgan kesmasi ln Io ning 

qiymatini beradi. 

 

QE  real  ishlashiga  yaqin  sharoitda  Io  va  A  ning  qiymatini  aniqlashning  yana  bir 

usuli  mavjud.  Buning  uchun  yorug‘lik  oqimi  zichligining  hech  bo‘lmaganda  ikki  xil 

qiymatida imitator yordamida QE ning VAX si o‘lchanadi. Ketma-ketlik qarshiligi Rp uchun 

kuchlanishlar  pasayishi  va  n-p  o‘tish  sohasida  rekombinatsiya  bo‘lishi  jarayoni  uchun 

yuqoridagi tenglamani keltiramiz, ya’ni 

I = Io[exp{q(U-IRp)/AkT} - 1] – If  (20) 

Salt  yurish  rejimida  I  =  0, U = Uxx bo‘lgani  uchun, Rp = 0 va u holda  If =  Ikz deb 

---

olish mumkin. U holda 

Lp (Ikz + Io) = ln Io + qUxx/AkT   (21) 

Bu tenglamani qo‘llash uchun etalonli QE yordamida har bir yangi optik nurlanish 

oqimi zichligiga to‘g‘ri keladigan Ikz = g‘(E) 

tenglamaning  chiziqli  qiymatlari  topiladi  va  undan  Ikz  va  Uxx  aniqlanadi.  Tangens 

burchagidan q/AkT ning qiymati topiladi va uning ordinata o‘qidan kesadigan kesmasidan ln 

Io ning qiymati aniqlanadi.