Mavzu: Quyosh elementlari yasashda kremniydan foydalanish

Mavzu: Quyosh elementlari yasashda kremniydan foydalanish
Reja:
I Kirish.
II Asosiy qism:
2.1. Birinchi avlod quyosh elementlarining tarkibiy qismlari
2.2. Ikkinchi avlod quyosh elementlarining tuzilishi
2.3. Quyosh elementlari FIKni oshirish bo’yicha butun dunyo olimlari tomonidan qilinayotgan ishlar.
III Xulosa.
IV Foydalanilgan adabiyotlar.



Quyosh elementlari kremniy asosidagi quyosh elementlari va kimyoviy birikmalar asosidagi quyosh elementlariga ajratiladi. Quyosh elementining turlari hozirgi kunda juda ko`payib ketgan. Eng ko`p tarqalganlari kremniy asosida yaratilgan elementlardir. Kremniy asosida yaratilgan elementlarning eng mashxurlari: monokristalli, polikristalli va amorfli.
Quyosh elementlarini materiyalariga, konstruksiyasiga va ishlab chiqarish uslubiga qarab:

• 
  Birinchi avlod
  
• 
  Ikkinchi avlod
  
• 
  Uchinchi avlod quyosh elementlariga ajratiladi.
  

1 – avlod. Kristalli. Monokristalli kremniy. Polikristalli yoki multikristalli kremniy. Bir-biridan farqi kristal panjarada kremniy atomlarining qanday joylashganligidadir. Quyosh elementlarini yorug`lik nurini qayta ishlashdagi foydali ish koeffisenti (FIK) har xil.

2 – avlod Yupqa plyonkali. Kremniyligi, amorfli, mikrokristalli, nano Nokristalli.Tellurid kadmiy asosida.Selenida, (gаliy) asosida.

Quyosh elementlarining birinchi avlodi an'anaviy p-n birikmasiga ega bo'lgan kremniy elenemtlari. Bu qalinligi 200-300 mikron bo'lgan sof monokristalli yoki polikristalli kremniy. Yuqori samaradorlik 17-22% va ishlash muddati taxminan 20 yil.
Monokristalli kremniy
Monokristalli kremniy (mono Si) –bu kristall tuzilishi material bo’ylab bir xil bo’lgan shakl: orentatsiya, panjara parametri va elektron xossalari butun hajm bo’ylab doimiydir. Kristalli kremniy har bir atom aniq belgilangan joyda joylashgan tartiblangan kristalli tuzilishga ega. Kremniyni n yoki p tipini olish uchun kremniyga fosfor va bor atomlari qo’shiladi. Monokristalli kremniy, odatda, katta silindrsimon quyma shaklida Czochralskiy usuli bilan o'stiriladi, undan dumaloq yoki yarim kvadrat quyosh elementlari ishlab chiqariladi. O’stirilgan kremniydan qalinligi 0,2-0,4 mm bo'lgan disklar kesiladi. Keyin disklar monokristalli quyosh elementlariga aylantiradigan bir qator ishlab chiqarish operatsiyalarini o'tkazadilar.

Chexralskiy usuli bilan yetishtirilgan kremniy va quyosh moduli
Monokristalli substratlar odatda yaxshiroq xususiyatlarga ega, shuningdek, yuqori narxga ega. Kristalli kremniyning xatti-harakatlarini oldindan taxmin qilish mumkin, ishlab chiqarish jarayonining murakkabligi tufayli bu qimmat kremniy turi hisoblanadi.

Polikristalli kremniy

Ikkinchi avlod.
Quyosh elementlarining ikkinchi avlodi ham p-n birikmasidan foydalanishga asoslangan. Odatda ikinchi avlod quyosh elementlari sifatida quyidagi materiallar ishlatiladi: tellur, kadmiy (CdTe), mis, indiy, galliy, selen (CIGS) va amorf kremniy aralashmasi.
Amorf kremniy fotoelementlari.

CdTe kristalli fotoelementlar
Kadmi tellur yuqori samarali va arzon quyosh modullarini ishlab chiqarish uchun istiqbolli materiallardan biridir. Ushbu material ko'rinadigan sohada yuqori optik assimilyatsiya koeffitsienti (~ 10⁵ sm^-1) bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri bo'shliqli yarimo'tkazgich bo'lib, taqiqlangan zoha kengligi 1,56 eV . Shu tufayli qalinligi atigi bir necha mikron bo'lgan CdTe plyonkasi ~ 90% quyosh nurlanishini yutadi.
CdTe plyonkalari ishlab chiqarish uchun juda arzon. Bundan tashqari, kerakli xususiyatlarga ega qatlamlarni yaratish uchun Zn, Hg va boshqa elementlar bilan CdTe ning turli xil qotishmalarini olish texnologik jihatdan oson. Ushbu quyosh xujayralarining asosiy kamchiliklari kadmiyning zararli ta'siri bilan bog'liq ekologik va tibbiy muammolardir. Bugungi kunda maydoni 1 m² bo'lgan quyosh batareyasini ishlab chiqarish uchun taxminan 10 g tellur va 9 g kadmiy zarur. Taxminan 10% samaradorlik bilan, 1 GVt ishlab chiqarish uchun 100 tonna Te kerak bo’ladi.
Cu (In, Ga) Se2 (CIGS) kristalli fotoelementlar
Arsenid-galliy
Indiy fosfidi