Андижон давлат университети зиёитдинов жахонгир норбоевич

Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Кремний хоссалари ва унинг асосидаги p-n-структураларнинг фотоэлектрик характеристикаларига температуранинг таъсири бўйича олинган илмий натижалар асосида:
"Яримўтказгичли фотоэлектрик қурилма" номли фойдали модел учун Россия Федерацияси патенти (№ 204589; 01.06.2021) олинган;
Тадқиқот натижаларидан АДУда И-2017-7-7 - "Маҳаллий хом ашёдан абразив-кремний карбид олиш технологиясини ишлаб чиқиш ва жорий этиш” (2017-2020 йй.) инновацион тадқиқот лойиҳасини амалга оширишда фойдаланилган (Маълумотнома ......) . Натижада абразив-кремний карбидини олиш технологиясининг мақбул ўтказувчанликка эришиш температуралари аниқланган;
Янги ишлаб чиқилган "Физика фанидан виртуал тажрибалар "STTemperature"” (№ 08848) ва “Физика фанидан виртуал тажрибалар "STGraphs"” (№ 08622) номли ЭҲМ учун дастурий маҳсулотларидан АДУда магистрантлар ва докторантлар тадқиқотларида фойдаланилган (Маълумотнома ......). Натижада, бажарилаётган тадқиқотларнинг юқори илмий савияга кўтарилишига ва материалларнинг 2020-2021 йилларда камида 4 та Скопус маълумотлар базасига киритилган нуфузли журналлардаги мақолаларни нашр этишга эришилган.
Тадқиқот натижаларининг апробацияси. Диссертация ишининг асосий натижалари 10 та халқаро ва 6 та республика миқёсидаги илмий-амалий конференцияларда маъруза ва муҳокама қилинган.
Тадқиқот натижаларининг эълон қилинганлиги. Диссертация иши мавзуси бўйича жами 26 та, шулардан Ўзбекистон Республикаси Олий аттестация комиссиясининг докторлик диссертациялари асосий илмий натижаларини чоп этиш тавсия этилган илмий нашрларда 5 та мақола нашр этилган. 1 та Россия Федерацияси патенти ва 2 та ЭҲМ дастурий маҳсулотлари учун муаллифлик гувоҳномалари олинган.
Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми. Диссертация таркиби кириш, тўртта боб, хулоса, фойдаланилган адабиётлар рўйхати ва иловалардан иборат. Диссертациянинг ҳажми 131 бетни ташкил этади.

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ


Кириш қисмида диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурлиги асосланган, тадқиқотнинг республикада фан ва технологияларни ривожлантиришнинг устувор йўналишларига мослиги кўрсатилган, муаммонинг ўрганилганлик даражаси очиб берилган, тадқиқот мақсади ва вазифалари белгиланган, тадқиқот объектлари, тадқиқот усуллари, тадқиқотнинг илмий янгилиги ва амалий аҳамияти, тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши, ишни апробоциядан ўтганлиги ва нашр қилиниши, шунингдек диссертациянинг ҳажми ва тузилиши тўғрисида маълумотлар келтирилган.
"Яримўтказгичли p-n-структураларда заряд кўчиш жараёнлари ва уларга температуранинг таъсири" деб номланган биринчи бобда диссертация мавзусига оид адабиётлар шарҳи келтирилган. Жумладан, яримўтказгичлар ва p-n-структураларда электр токининг ҳосил бўлиш жараёнлари ҳамда уларга температуранинг таъсири таҳлил қилинган. Яримўтказгичли фотоэлектрик қурилмаларнинг характеристикаларига температуранинг таъсирига алоҳида эътибор берилган. Шу билан бирга яримўтказгичли фотоэлектрик қурилмаларни моделлаштириш усуллари ва уларга температура ўзгаришининг таъсири таҳлил қилинган. Аниқланган илмий-амалий муаммолар асосида диссертацион тадқиқотнинг мақсади ва вазифалари шакллантирилган.
"Яримўтказгичли p-n-структураларга температуранинг таъсирини моделлаштириш ва экспериментал текшириш усуллари" деб номланган иккинчи боб кремний ва кремнийли структураларининг хоссаларига температуранинг таъсирини асбоб-технологик моделлаштириш усулини физик-математик асослашга бағишланган.
Рақамли моделлаштиришда қаттиқ жисмдаги электростатик потенциални аниқлаш учун Пуассон тенгламасини ечиш керак:
_{ } (1)
бу ерда - диэлектрик сингдирувчанлик, - қутбланиш вектори, q- элементар заряд, n ва p-электронлар ва коваклар зичликлари, N_D- ионлашган донорлар концентрацияси, N_A – ионлашган акцепторларнинг концентрацияси, - қопқонлардаги (заряд ҳолатларидаги) заряд зичлиги.
Талаб қилинган аниқлик бўйича қўйилган вазифа ва моделлаштириш даражасига қараб заряд узатишнинг турли хил моделлари танланиши мумкин

• 
  Диффузия-дрейф – изотермик моделлаштириш, узоқ фаол регионларга эга кам қувватли зичликли қурилмалар учун мос;
  
• 
  Термодинамик – ўз-ўзини иситишни ҳисобга олувчи, паст иссиқлик алмашинувига эга бўлган қурилмалар учун, айниқса узоқ фаол зичликли регионларга эга бўлган юқори қувватли қурилмалар учун мос;
  
• 
  Гидродинамик, кичик фаол ҳудудларга эга қурилмалар учун мос келадиган ЗТ нинг энергия ташилишини ҳисобга олувчи;
  
• 
  Монте-Карло – структураларнинг тўлиқ гуруҳи учун Больцман тенгламасини ечиш учун мўлжалланган.
  

Моделлаштиришда термодинамик моделдан фойдаланилди, бунда токни ҳисоблаш учун
, , (2)
тенгламалардан фойдаланилади, бу ерда P_n, N_p- абсолют термоэлектрик энергиялар ва T- панжара температураси. Модель панжара температураси тенгламаси ечилганда диффузия-дрейф моделидан фарқ қилади. Бироқ, панжара температураси тенгламасини диффузия-дрейф модели ёрдамида ечиш мумкин. Термодинамик моделни фаоллаштириш учун “Physics" глобал бўлимидаги термодинамик калит сўзни аниқлаб олиш керак.
Термодинамик моделдан фойдаланилганда панжара температураси

тенглама ёрдамида ҳисобланади, бу ерда: k - иссиқлик ўтказувчанлиги, c_L- панжаранинг иссиқлик сиғими, E_c- ва E_v – ўтказувчанлик ва валент зоналари энергиялари, G^opt- частотали фотонлардан генерация тезлиги оптик даражаси, R_net,n ва R_net,p- электрон ва ковакларнинг рекомбинация тезликлари, J_n- ва J_p- ток зичликлари.

Масалани соддалаштириш ва имкониятларни кенгайтириш мақсадида C# 9.0 дастури ёрдамида "STTemperature" компьютер дастури ишлаб чиқилди. 0.77 Мб ҳажмли янги дастур 650-700 МБ CD турдаги ахборот ташувчига осон жойлашади. Дастур камида "Windows ХP" операцион муҳитига эга бўлган "Pentium-I" шахсий компьютерида "PVlighthouse" ёрдамида олинган ҳисоблаш натижаларини "Ехcеl" жадвали кўринишида импорт қилиш ва қайта ишлаш имконини беради.

1-расм. Ўлчаш тизимининг соддалаштирилган блок схемаси: 1-асос; 2-электр ўтказувчи ва иссиқликдан изоляцияловчи элемент; 3-қуёш элементи; 4-шаффоф материалдан тайёрланган иссиқликдан изоляцияловчи корпус; 5-иссиқ ҳаво манбаи; 6-иссиқ ҳаво конвеери; 7-улаш кабели; 8-автоматлаштирилган ўлчаш тизими (компьютер); 9-қуёш нурланишини импульс симулятори; 10-вертикал (род) устун.

1-расмда кўрсатилган 2 та қўшимча таркибий элементларни ўз ичига олган янги ўлчаш қурилмаси ишлаб чиқилди: иссиқликдан изоляцияловчи шаффоф материалдан тайёрланган корпус 4 ва иссиқ ҳаво 5 манбаидан иборат. Иссиқ ҳаво манбаи 5 сифатида "Lukey 852D+FAN" типидаги кавшарлаш тизимининг махсус қурилмаси ишлатилган. Қурилманинг корпуси 4 ҚЭнинг нормал ёритилишини таъминлаш учун шаффоф материалдан тайёрланади. Қурилма 5 томонидан ҳосил қилинган иссиқ ҳаво оқими транспортер 6 орқали 4 корпусга узатилади. Иссиқ ҳаво манбаининг қуввати 650 Вт.

Яримўтказгичли фотоэлектрик қурилманинг янги конструкцияси ишлаб чиқилган бўлиб, унда олд контакт панжарали қуёш элементларидан тайёрланган қуёш панели, узлуксиз орқа контакт ва ғовак материалдан тайёрланган совутиш пластинаси мавжуд. У шундай лойиҳаланганки, орқа контакт ва совитувчи ғовак пластинка орасига чеккасида бўйлама ёки кўндаланг қовурғали металл ясси радиаторли сув идиш ўрнатилади. Сув идишнинг узунлиги ва кенглиги бўйича геометрик ўлчамлари қуёш панелининг ўлчамларига тенг, камеранинг баландлиги h_k = (3÷5) мм, диаметри а=(1÷10)d_pl, кўплаб қўшни коваклар орасидаги масофа Δl=(1÷2)а, контейнернинг орқа девори d_пл=(0,1÷1)d_м қалинликдаги ғовак материла билан қопланган, сув идиши кириш ва чиқиш трубаларига эга, кириш трубаси қуёш панелининг энг юқори нуқтасига ўрнатилган кенгайиш бакига уланган. (d_м -сув идишининг орқа девори материалининг қалинлиги). Бўйлама ёки кўндаланг қирралар бўйлаб ўрнатилган каналлар ғовак пластинкадан чиқарилган сув буғини оқизиш учун хизмат қиладиган ҳаво оқими ўтиши учун етарли баландликка эга.
2-расмда совутиш тизими элементлари бўлган яримўтказгичли ҚЭнинг соддалаштирилган схемасининг кўндаланг кесими кўрсатилган: унда кўплаб коваклар ва ғовак материалдан пластинкаларга эга бўлган металл радиатор.

2-расм. Янги совутиш тизимига эга бўлган фотоэлектрик қурилманинг кўндаланг кесими кўриниши: 1-яримўтказгичли пластинка (p-n ўтиш чегарали- штрихли чизиқли; 2-олд контакт; 3-орқа контакт; 4-металл радиатор; 5-металл радиатор қовурғаси; 6-сув камераси; 7-капилляр коваклар; 8-ғовак пластинка; 9-кириш ва чиқиш сув қувурлари.

Кремнийли қуёш модулининг дастлаб ва 60 минут бевосита қуёш нури билан нурлангандан кейин ўлчанган асосий параметрлари (жадвал. 1) қуйидагиларни билдиради. Тавсия этилган совутиш тизими билан кремнийли фотоэлектрик қурилма камида 60 дақиқа давомида тўғридан-тўғри қуёш нури билан ёритилганда унинг ишлаш температураи +43 ÷ 44 ^оС (Но. 2 ва Но. 3) гача, совутиш тизими бўлмаган қурилманинг температураи эса +72 ^оС (Но. 1) гача етади. Бинобарин, совутиш тизимига эга бўлган қурилманинг асосий фотоэлектрик параметрлари, айниқса, фото-кучланиш жиҳатидан юқори қийматларга эга.

1-жадвал.
Бошида ва тўғридан-тўғри қуёш нурида 60 дақиқа ёритилгандан кейин ўлчанган кремнийли қуёш модулининг асосий параметрлари

№ наъ-муна