ЯРИМЎТКАЗГИЧЛАР АСОСИДАГИ ЮҚОРИ САМАРАДОРЛИ ҚУЁШ
ЭЛЕМЕНТЛАРИ ХУСУСИЯТЛАРИНИ ЎРГАНИШ.
Доц.Рисбоев Т., маг Ялгашев.У.М., маг Жиянбоева М.З.
Гулистон Давлат университети
Яримўтказгичлардан тайёрланган фотоэлементлар (қуёш батереялари) қуёшдан келаётган
ёруғлик энергиясини бевосита электр энергиясига айлантириб беришига имконга эга содда
электр энергияси манбалари ҳисобланади. Фотогенераторлар ҳозир ҳам кўп соҳаларда
муваффақиёт билан қўлланилаётган бўлишига қарамай, уларда ҳосил қилинган энергия
таннархи ананавий усулда ҳосил қилинган электр энергиясига нисбатан анча қиммат. Бу эса
фотогенераторларнинг самарадорлигини ошириш бўйича илмий тадқиқот ишларини
кучайтиришни талаб қилади. Қуёш фотогенераторларининг самарадорлигини ошириш кўп
омилларга боғлиқ. Бунда яхши кўрсаткичларга эга бўлган яримўтказгич материалини танлаб
олинишини ўзи етарлик эмас. Фотоэлементлар тайёрлашда мураккаб тузилишли
яримўтказгичлардан
фойдаланиш
истиқболли
натижаларни
кўрсатмоқда.
Бундай
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
281
фотоэлементлар тўпланган ёруғлик нури шароитида ҳам ишлаш имкониятига эга. Қуёш
фотоэлементларининг самарадорлигини оширишга қаратилган ҳар қандай тадқиқот иши
тушаётган қуёш энергиясидан тўлиқ фойдаланиш, қурилманинг таннархини камайтиртш, шу
билан бирга қурилманинг бирлик қувватини оширишга қаратилган. Бу соҳада олиб борилган
ҳарқандай тадқиқот иши қуёш фотогенераторларининг самарадорлигини ошариш билан боғлиқ
бўлган муоммоларни хал етишга ёрдам бериши табиийдир.
Келажакда ҳар хил тақиқланган соҳага эга бўлган яримўтказгичлар қатламидан иборат
фотоэлементлар (каскадли фотоэлементлар) яратиш йўли билан ФИК 24% гача етказиш
имконияти мавжуд. Ултра юпқа қатлами қуёш элементларининг имкониятлари анча яхши [1].
Бундай қурилмалар юқори эффективликка эга бўлган солиштирма массаси
200
э
m
г/м
2
ва
ФИК 15% бўлганда
1
кэк
Р
кВт/кг солиштирма қувватга эга бўлади.
Қуёш фотоенергетик қурилмалари яратиш учун яроқли яна бир яримўтказгичли
материал галлий арсениддир. Бу яримўтказгич асосида ясалган қуёш элементларининг ФИК
юқори температураларда ҳам стабил ва уларнинг солиштирма қуввати 500К гача ўзгармайди.
Галлий арсенидидан кенг фойдаланишга галлий заҳирасининг чекланганлиги, уни олиш ва
кимёвий ишов бериш маълум қийинчиликларни юзага келтиради. Қуёш энергетик
қурилмалари танқис бўлмаган материалларидан тайёрланиши, ишлаб чиқариш жараёни содда
бўлиши ва уларни катта миқёсида тайёрланганда ўхшаш хоссаларга эга бўлиши керак.
Ҳозирги пайтда қуёш фотоэлектрик қурилмаларини яратиш одатда радиация оқимига
бардошли бўлган р-п ўтишли фотоэлементлардан фойдаланилади. Кўп ҳолларда қуёш
фотоэлектрик қурилмаларда р-п ўтишли кремнийли қуёш элементлари ишлатилади.
Ҳозирги вақтда бутунлай такомиллаштирилган қуёш элементлари ишлаб чиқарилмоқда.
Кейинги йилларда кремнийли қуёш элементлари етарлича такомиллаштирилди ва
равшанлаштириш, терморегулятор ва радиацион ҳимоя қилиш имконини берадиган эффектив
қатламли қуёш элементлари яратилди. Қуёш элементлари ичида “абсолют қора” қуёш
элементи деб аталувчи қайтармийдиган сиртга эга бўлган қуёш элементлари катта аҳамиятга
эга бўлмоқда
p
p
n
-тузилишли ва хоссалари билан р-п ўтишга яқинлашувчи
фотоўзгартиргичлар яратилди. Бу қурилмалар қуёш спектрининг қисқа тўлқинли қисмида
юқори сезгирликка эга бўлиб юпқа базали ва ултра юпқа қатламли кремний элементидан
ташкил топган. Бундай қурилманинг ФИК
%
14
, солиштирма қувват 0,9-1,3 Вт/г
тартибида, бундан ташқари улар икки томонлама сезгирликка эга. Тажриба натижаларини
тахлил қилиш шу нарсани кўрсатадики, ҳозирги вақтда кремнийли қуёш элементининг ФИК
16% ни ташкил қилади.
Келажакда ҳар хил тақиқланган соғага эга бўлган яримўтказгичлар қатламидан иборат
фотоэлементлар (каскадли фотоэлементлар) яратиш йўли билан ФИК 24% гача етказиш
имконияти мавжуд. Ултра юпқа қатламли қуёш элементларининг имкониятлари анча яхши.
Бундай қурилмалар юқори эфФЭктивликка эга бўлиб, солиштирма массаси
200
кэ
m
г/м
2
ва
ФИК 15% бўлганда
кэк
1кВт/кг солиштирма қувватга эга бўлади. Ушбу ишда
такомиллаштирилган технология асосида монокристалл кремнийдан тайёрланган қуёш
фотоэлементларининг асосий параметрларини лаборатория ва Гулистон шаҳрнинг табиий
шароитида ўтказилган тажрибалар натижалари ва уларнинг таҳлили келтирилади. Бу
тажрибаларда фойдаланилган қуёш фотоэлементи р –тур кремний монокристалидан 0,3 мм
қалинликда кесиб олинган ва диаметри 62 ммли айланасимон дисклардан иборат бўлиб, унинг
бир томондаги сиртига фосфор билан 0,3 мкм қалинликда қопланиб, 700
0
С гача тоблаш ва шу
усул билан р-п ўтиш ҳосил қилинган. ФЭ сртидаги контакт тўрлари 30 та радиал чизиқлар ва
уларни бирлаштирувчи кўндаланг тасма кўринишига эга бўлиб, унинг юзаси 9,4 см
2
га тенг.
Контакт тасмалар кенглиги 0,5 ммдан ошмайди. Уларнинг умумий сирти ФЭ сиртининг
12% ни ташкил етади. ФЭнинг орқа томони еса алюминий диффузияланиб тайёрланган омик
Do'stlaringiz bilan baham: |