எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகள் திறம்படப் பயன்படுத்தப்படுவதற்கு முன்பே மீண்டும் இணையும்போது, சூரிய மின்கலங்களின் செயல்திறன் குறைகிறது. குறைக்கடத்தி பொருத்தமான அலைநீளத்தில் ஒளியை உறிஞ்சும்போது, எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகள் உருவாகின்றன. ஒளியூட்டத்தின் கீழ், பொருளில் உள்ள கேரியர் செறிவு அதன் சமநிலை மதிப்பை விட அதிகமாகிறது. ஒளி மூலம் அகற்றப்பட்டவுடன், கேரியர் செறிவு அதன் சமநிலை நிலைக்கு மீண்டும் குறைகிறது. இந்த செயல்முறை பொதுவாக மீண்டும் இணைதல் என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. கீழே பல்வேறு வகையான மீண்டும் இணைதல் வழிமுறைகள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன:
1. கதிர்வீச்சு மறுசேர்க்கை
கதிர்வீச்சு மறுசேர்க்கை என்பது ஒளி உறிஞ்சும் செயல்முறையின் தலைகீழ் ஆகும். இதில், ஒரு எலக்ட்ரான் உயர் ஆற்றல் நிலையிலிருந்து மீண்டும் குறைந்த ஆற்றல் நிலைக்கு மாறும்போது, அதிகப்படியான ஆற்றலை ஒளியாக வெளியிடுகிறது. இந்த வகை மறுசேர்க்கை குறைக்கடத்தி லேசர்கள் மற்றும் ஒளி உமிழும் டையோடுகளில் (LEDs) குறிப்பிடத்தக்கதாக உள்ளது, ஆனால் சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்களில் இது பிரதானமாக இல்லை.
2. ஆகர் மறுசேர்க்கை
ஆகர் மறுசேர்க்கை என்பது தாக்க அயனியாக்கத்தின் தலைகீழ் செயல்முறையாகும். ஒரு எலக்ட்ரானும் ஒரு ஹோலும் மறுசேர்க்கை அடையும்போது, அதிகப்படியான ஆற்றலானது ஒளியாக வெளியிடப்படுவதற்குப் பதிலாக மற்றொரு எலக்ட்ரானுக்கு மாற்றப்படுகிறது. பின்னர், கிளர்வுற்ற எலக்ட்ரான் தனது அசல் நிலைக்குத் திரும்பி, ஃபோனான்களை (அதிர்வு ஆற்றலை) வெளியிடுகிறது. ஆகர் மறுசேர்க்கையானது, அதிக அளவில் மாசு கலக்கப்பட்ட பொருட்களில், குறிப்பாக மாசுச் செறிவு 10¹⁷ cm⁻³-ஐத் தாண்டும்போது, மிகவும் வெளிப்படையாகத் தெரிகிறது. இதனால், அத்தகைய சந்தர்ப்பங்களில் இதுவே முதன்மையான மறுசேர்க்கை செயல்முறையாக அமைகிறது.
3. பொறி-உதவி மறுசேர்க்கை
குறைக்கடத்திகளில் உள்ள மாசுகளும் குறைபாடுகளும், தடைசெய்யப்பட்ட பட்டை இடைவெளிக்குள் அனுமதிக்கப்பட்ட ஆற்றல் மட்டங்களை உருவாக்குகின்றன. இந்தக் குறைபாடு ஆற்றல் மட்டங்கள் ஒரு இரு-படிநிலை மறுசேர்க்கை செயல்முறைக்கு வழிவகுக்கின்றன: ஒரு எலக்ட்ரான் முதலில் கடத்து பட்டையிலிருந்து குறைபாடு மட்டத்திற்கும், பின்னர் இணைதிறன் பட்டைக்கும் தளர்வடைகிறது, அங்கு அது ஒரு துளையுடன் மறுசேர்க்கை அடைகிறது. இந்தச் செயல்முறை மறுசேர்க்கையை ஊக்குவிப்பதில் மிகவும் திறம்படச் செயல்படுவதுடன், சூரிய மின்கலங்களின் செயல்திறனையும் கணிசமாகப் பாதிக்கக்கூடும்.
4. மேற்பரப்பு மறுசேர்க்கை
படிக அமைப்பின் முடிவு காரணமாக, ஒரு குறைக்கடத்தியின் மேற்பரப்பை அதிக குறைபாடுகள் செறிந்துள்ள ஒரு பகுதியாகக் காணலாம். இந்த மேற்பரப்புக் குறைபாடுகள், தடைசெய்யப்பட்ட பட்டை இடைவெளிக்குள் எண்ணற்ற ஆற்றல் நிலைகளை உருவாக்குகின்றன, அங்கு மறுசேர்க்கை எளிதாக நிகழலாம். மேற்பரப்பு மறுசேர்க்கை ஒரு குறிப்பிடத்தக்க காரணியாகும், ஏனெனில் மேற்பரப்பில் உள்ள படிக அமைப்பு மிகவும் ஒழுங்கற்றதாக இருப்பதால், இந்தப் பகுதிகளில் மறுசேர்க்கை ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பு அதிகமாகிறது.
முடிவு
நடைமுறை சூரிய மின்கலங்களில், இந்த மறுசேர்க்கை வழிமுறைகள் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கின்றன. செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்காக இந்த இழப்புகளைக் குறைப்பதே மின்கல வடிவமைப்பாளர்களின் பணியாகும். ஒவ்வொரு மறுசேர்க்கை செயல்முறையும் வெவ்வேறு சவால்களை முன்வைக்கிறது, மேலும் சூரிய மின்கலங்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கு, மூலப்பொருள் தேர்வு, மேற்பரப்பு செயலற்றதாக்குதல் மற்றும் உகந்த கலப்பு நிலைகள் ஆகியவற்றின் மூலம் இவற்றைச் சமாளிப்பது அவசியமாகும். கூடுதலாக, தனித்துவமான வடிவமைப்பு அம்சங்கள் சந்தையில் உள்ள பல்வேறு வணிகரீதியான சூரிய மின்கலங்களை வேறுபடுத்துகின்றன, இது அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டுத் திறனைப் பாதிக்கிறது.
