Oliy va o‘rta maxsus ta’limvazirligi

t  300103600 10810⁵ s

2. 
   Quyosh radiatsiyasining t vaqt ichida bajaradigan ishi:
   

A  P t 1110⁴ 10810⁵ 1188010⁸ J

3. 
   Bir yillik o‘rtacha energiya:
   

Agar qurilma 25 % FIK bilan ishlasa u holda

(3.5) formuladan foydalanib

_{ } ^Afoydali

^Aumumiy
100 ⁰ ₀
(3.5)

A  ¹  A

 297 10⁹ J

foydali ₄ butun

4. 
   Bitta 1 m² li sferik ko‘zgu yordamida olinadigan 1 kunlik elektr energiya:
   

^Afoydali

2970 10⁸ ₈

A₀ 



300

300

 9,9 10 J

5. 
   Bir xonadon o‘rtacha bir kunda taxminan 5 – 10 kW soat energiya istemol qiladi, yani
   

ga teng bo‘ladi.

A  0,1810⁸  0,36 10⁸ J

Qurilma elektr energiyasi ishlab chiqarishda mutlaqo ekologik toza energiya oladi.

Qurilma uchun kerak bo‘ladigan uskunalar.

• 
  Kontroller: Outback FLEX max 60 (48 V , 60 A).
  
• 
  Akumulator: Delta GX 12200 (12 V, 200 A soat) – 4 dona.
  
• 
  Bir dona sirt yuzasi 1 m² lik sferik ko‘zgu.
  
• 
  Bir dona issiqlik toplovchi reaktor .
  
• 
  Bir dona generator.
  
• 
  Ulovchi trubalar.
  

2. Ximoya shishasi optik parametrlarining fotoelektrik batareya parametrlariga ta’siri

Fotoelektrik batareya samaradorligini oshirish usullaridan biri fotoelektrik batareyalar ximoya shishasi sirtidan quyosh nurining qaytishini kamaytirishdir. Fotoelektrik batareyalar shisha asosiga qaytarishga qarshi qoplamalar qoplash uning samaradorligini 6 – 8 % ga oshirish mumkin. Qaytarishga qarshi qoplama qalinligi va sindirish ko‘rsatkichi shishaning sindirish ko‘rsatkichiga kuchsiz bog‘liq. Shunga asosan shishaga qaytishga qarshi qoplamalarni qoplash murakkab texnologik reglament talab etmaydi, deb xulosa qilish mumkin.

Energetikaning, umuman quyosh energetikasining asosiy masalasi xususan elektr energiya narxini pasaytirishdir. Quyosh energetikasi uchun qo‘llanilgan masalaning yechimi quyosh elementlari foydali ish koeffitsientining oshishiga va tan narxining pasayishiga olib keladi. Shuning uchun yevropa fotovoltaik asotsatsiyasi tomonidan 2020 yilgacha quyosh elementlarining samaradorligini monokristal kremniy asosida 20 % gacha va polikristal kremniy asosida 18 % gacha oshirish masalasi qo‘yilgan. Quyosh elementi samaradorligini uning konstruksiyasini optimallashtirib va energiyaning nofundamental sarflarini kamaytirib, yani ularning ishlab chiqarish texnologiyasiga asoslangan energiya sarfini kamaytirib oshiriladi. Nofundamental sarflarni kamaytirish usuli ma’lum bo‘lgan optik sarf ham kiradi: quyosh elementi sirtining strukturalashtirish, quyosh

elementi orqa sirti metal qatlami va old qatlamiga qaytarishga qarshi qoplama qoplash, kontakt yuzasini va p – n o‘tish nuqsonlarini kamaytirish. Turli xil fotoelement batareyalarining umumiy konstruksion elementi (asosiysi mexanik) optik xossalari va qalinligi generatsiyalanayotgan element tokiga kuchli ta’sir etuvchi shisha listdir. Shisha orqali quyosh nurlari oqimini oshirishga shisha qalinligini kamaytirib va unga qaytarishga qarshi qoplama (anti qoplama) qoplab erishiladi. Shisha qalinligini kamaytirish va yuzasini oshirish bilan uning mexanik mustaxkamligi kamayadi, shishaning termik mustaxkamlanishi ayrim xollarda ularning optik harakteristikalarini yomonlashuviga olib keladi. Shisha sirti uning yuzasiga tushayotgan quyosh nurining ~ 5 % ni qaytaradi. Shuning uchun fotoelement batareyalar ishlab chiqarishda quyosh nuri qaytishini kamaytirish uchun bir tomoni to‘lqinli shisha qo‘llaniladi. Biroq issiq iqlimli mintaqalarda chuqurliklari tez chang bilan to‘lib qolib, fotoelement batareyalar samaradorligi ancha kamayadi. Shisha uchun qaytarishga qarshi qoplamalar fotoelement batareya ishlab chiqarishda qo‘llanilmasligiga sabab, ularni qoplash uchun sindirish ko‘rsatkichi n ~ 1.18 – 1.24 bo‘lgan materiallar talab etilib Na₃AlF₆ va MgF₂ dan tashqari boshqa dielektrik materiallar birday sindirish ko‘rsatkichiga ega emas. Ko‘p qatlamli qoplamalar qoplash esa bugungi kunda norentabeldir.

Xozirgi kunda EISA (evaporation-induced self-assembly) texnologiyasi shishaga bir qatlamli past sindirish ko‘rsatgichli qoplamalar qoplashga imkon beradi. Bunda asosida EISA texnologiya yotgan zol – gel jarayonda fotoelement batareya ishlab chiqarish uchun ishlab chiqarish masshtablarida qo‘llanilishi mumkin. Ushbu ish fotoelement batareya mexanik asosining optik xarakteristikalarini uning samaradorligini oshirish maqsadida optimallashtirishga bag‘ishlangan. Quyosh elementi (fotoelement batareya) samaradorligini oshirish kreteriyasi sifatida quyosh elementi foydali ish koeffitsienti nisbiy o‘zgarishini tanlab olamiz:

  1 

(3.6)

₁ , ₂

quyosh elementini optimallashdan oldingi va keyingi foydali ish

koeffitsientlari. Agar quyosh elementi foydali ish koeffitsienti uchun

  ff

^jsc^Uoc

W

(3.7)

munosabat qo‘llanilsa, u xolda (3.6) ni
^{  1 } (3.8)
ko‘rinishida yozish mumkin. Bu yerda j_sc – qisqa tutashuv toki zichligi, U_oc – salt yurish kuchlanishi, ff – volt – amper xarakteristikasining to‘ldirish koeffitsienti, W

• 
  quyosh nuri energiyasi oqimi zichligi. Qisqa tutashuv toki zichligining shisha, qaytarishga qarshi qoplama va quyosh elementlari optik xossalariga bog‘liqligi:
  

_q ₂


j_sc  _{hc }  T ()  E()  Q()  (1 -

1

R())d

(3.9)

ko‘rinishiga ega. Bu yerda q – elektron zaryadi, h – Plank doimiysi, c – yorug‘lik tezligi, 𝜆 – quyosh nuri to‘lqin uzunligi, E(𝜆) – quyosh nuri energiya oqimining spektral taqsimoti, T(𝜆) – shishaning o‘tkazish koeffitsienti, Q(𝜆) – yig‘ish koeffitsienti, R(𝜆) – shisha – qaytarishga qarshi qoplama – quyosh elementi sistemasi qaytarish koeffitsienti, ₁, ₂ – quyosh elementning spektral sezgirligi sohasi chegarasi.

Spektrning quyosh sohalarida shishaning sindirish ko‘rsatkichi xisobga olinmasligidan , (4) da o‘tkazish koeffitsientini o‘rtacha qiymat bilan almashtirish va integraldan tashqariga chiqarish mumkin, u xolda

  1  (3.10)

ko‘rinishini oladi. To‘lqin uzunligi 𝜆 da qaytarish koeffitsientini nolgacha

kamaytirish uchun shisha sirtiga sindirish ko‘rsatkichi

n_a  ^{va optik qalinligi}

0,25 𝜆 bo‘lgan qaytarishga qarshi qoplamalar kerak. Agar optimallashtirish natijasida T₂ ~ 1 bo‘lsa, u xolda quyosh elementi samaradorligining o‘zgarishi katta bo‘lmaydi:

 _max 1 T₁

(3.11)

Spektrofotometr “Lambda EZ 150” da turli qarshilikli va turli ishlab chiqaruvchilar shishalari o‘tkazish koeffitsientlari o‘lchandi (3.2 – rasm). Kutilganidek, shaffof shishalar o‘tkazuvchanligi (2,3 – egri chiziq) deyarli ularning qalinligiga bog‘liq emas. O‘tkazish koeffitsientlarining o‘lchash natijalarini qo‘llab, shaffof yoki kuchsiz yutadigan shishalar sindirish ko‘rsatkichini xisoblash mumkin:

n   

(3.12)

Bu yerda

  1^{. Teksturli shisha (1,2 spektrlar) va fotoplastinkalar (4 spektr)}

ning xisoblangan sindirish ko‘rsatkichlari qiymatlari adabiyot ma’lumotlari [11] ga mos keladi. 4 – 6 spektrlar uchun yuqori qiymatli (1,63 va 1,81) sindirish ko‘rsatkichlar olinib, buning natijasida (3.12) formula yutuvchi va kuchsiz yutuvchi qalin shishalar uchun qo‘llab bo‘lmaydi.