சூரிய மின்கலங்களுக்குள் இருள் மின்னோட்டம், எதிர் மின்னோட்டம் மற்றும் கசிவு மின்னோட்டம் போன்ற பல்வேறு வகையான மின்னோட்டங்கள் உள்ளன. இந்த மின்னோட்டங்கள் சூரியத் தொகுதிகளின் மின் வெளியீட்டில் வெவ்வேறு அளவிலான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இந்த மின்னோட்டங்களின் பண்புகளை வேறுபடுத்துவது, தொகுதியின் அசாதாரண மின் வெளியீட்டிற்கான காரணங்களைக் கண்டறிய உதவுவதோடு, சிக்கல்களுக்கு ஒரு முழுமையான தீர்வைக் காணவும் பங்களிக்கும்.
டார்க் கரண்ட்
வரையறை
இருள் மின்னோட்டம், ஒளியற்ற நிலையில் ஏற்படும் தலைகீழ் செறிவூட்டல் மின்னோட்டம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது, படு ஒளி இல்லாதபோது, தலைகீழ் சார்பு நிலைகளின் கீழ் ஒரு PN சந்திப்பில் உருவாகும் தலைகீழ் DC மின்னோட்டத்தைக் குறிக்கிறது. இது பொதுவாக சாதனத்தின் மேற்பரப்பிலும் உள்ளேயும் உள்ள மின்னூக்கிப் பரவல் அல்லது குறைபாடுகள், அத்துடன் தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்களாலும் ஏற்படுகிறது.
உருவாக்கம்
(1).பரவல் செயல்முறை:ஒரு PN சந்திக்குள், N-பகுதியில் அதிக எலக்ட்ரான்களும், P-பகுதியில் அதிக துளைகளும் உள்ளன. செறிவு வேறுபாட்டின் காரணமாக, N-பகுதியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் P-பகுதியை நோக்கியும், P-பகுதியில் உள்ள துளைகள் N-பகுதியை நோக்கியும் பரவுகின்றன. PN சந்தியின் உள்ளார்ந்த மின்புலம் இந்தப் பரவலை எதிர்த்தாலும், ஒரு இயக்கச் சமநிலை எட்டப்படும் வரை இது நிகழ்ந்து, ஒரு பரவல் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.
(2).குறைபாடுகள் மற்றும் அசுத்தங்கள்:சாதனத்தின் மேற்பரப்பிலோ அல்லது உள்ளேயோ குறைபாடுகள் இருக்கும்போது, அவை எலக்ட்ரான்களையும் ஹோல்களையும் ஈர்த்து, மறுசேர்க்கையை எளிதாக்கும் மறுசேர்க்கை மையங்களாகச் செயல்படுகின்றன. தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்களும் இதே போன்ற பங்கை வகித்து, இருள் மின்னோட்டம் உருவாவதற்கு பங்களிக்கின்றன.
தாக்கம்
சிலிக்கான் வேஃபர்களைத் தரம் பிரிக்கும்போது இருள் மின்னோட்டம் பெரும்பாலும் கருத்தில் கொள்ளப்படுகிறது. அதிகப்படியான இருள் மின்னோட்டமானது, பல மேற்பரப்பு நிலைகள், ஏராளமான படிகக் குறைபாடுகள், தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்கள் அல்லது மிக அதிக கலப்புச் செறிவுகள் போன்ற மோசமான வேஃபர் தரத்தைக் குறிக்கிறது. அத்தகைய வேஃபர்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் சூரிய மின்கலங்கள் பொதுவாகக் குறைந்த சிறுபான்மை கேரியர் ஆயுட்காலங்களைக் கொண்டுள்ளன, இது நேரடியாகக் குறைந்த மாற்றத் திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது.
சூரிய மின்கலங்களில் இருள் மின்னோட்டம்
எளிய டையோடுகளில், இருள் மின்னோட்டமானது எதிர் செறிவூட்டல் மின்னோட்டத்திற்குச் சமமானது. இருப்பினும், சூரிய மின்கலங்களில், இருள் மின்னோட்டமானது எதிர் செறிவூட்டல் மின்னோட்டம், மென்படலக் கசிவு மின்னோட்டம் மற்றும் மொத்தக் கசிவு மின்னோட்டம் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியுள்ளது.
தலைகீழ் செறிவூட்டல் மின்னோட்டம்
வரையறை
தலைகீழ் செறிவூட்டல் மின்னோட்டம் என்பது, ஒரு PN சந்திப்பில் தலைகீழ் சார்பு பயன்படுத்தப்படும்போது ஏற்படும் மின்னோட்டத்தைக் குறிக்கிறது. தலைகீழ் மின்னழுத்தமானது தேய்வு அடுக்கை விரிவடையச் செய்து, மின்புலத்தையும் எலக்ட்ரான்களின் நிலை ஆற்றலையும் அதிகரிக்கிறது. இது பெரும்பான்மை மின்னூட்டிகள் தடையைக் கடப்பதைக் கடினமாக்கி, பரவல் மின்னோட்டத்தை பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் குறைக்கிறது.
உருவாக்கம்
1. சறுக்கு மின்னோட்டம்: அதிகரித்த மின்புலமானது, N மற்றும் P மண்டலங்களில் உள்ள சிறுபான்மை மின்னூட்டிகள் சறுக்குவதை எளிதாக்கி, ஒரு எதிர் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.
2. வெப்பநிலைச் சார்பு: சிறுபான்மை மின்னூட்டிகள் வெப்பத்தால் உருவாக்கப்படுவதால், ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் அவற்றின் எண்ணிக்கை மாறாமல் இருக்கும், அதேபோல் எதிர் மின்னோட்டமும் மாறாமல் இருக்கும்.
கசிவு மின்னோட்டம்
வரையறை
சூரிய மின்கலங்களை மூன்று பகுதிகளாகப் பிரிக்கலாம்: மெல்லிய அடுக்கு (N-பகுதி), தேய்வு அடுக்கு (PN சந்தி), மற்றும் மொத்தப் பகுதி (P-பகுதி). இந்தப் பகுதிகளில் உள்ள குறைபாடுகளும் அசுத்தங்களும் மறுசேர்க்கை மையங்களாகச் செயல்பட்டு, எலக்ட்ரான்களையும் ஹோல்களையும் ஈர்த்து மறுசேர்க்கையை எளிதாக்குகின்றன. இந்தச் செயல்முறை சிறிய மின்னோட்டங்களை உருவாக்கி, அளவிடப்பட்ட இருள் மின்னோட்டத்திற்குப் பங்களிக்கிறது.
வகைகள்
· மெல்லிய படலக் கசிவு மின்னோட்டம்: இது மெல்லிய படலத்தில் உள்ள குறைபாடுகள் மற்றும் அசுத்தங்களால் ஏற்படுகிறது.
· மொத்தக் கசிவு மின்னோட்டம்: இது திரவத்தின் மொத்தப் பகுதியில் உள்ள குறைபாடுகள் மற்றும் அசுத்தங்களால் ஏற்படுகிறது.
இருள் மின்னோட்ட சோதனையின் நோக்கம்
1. பழுதடைவதைத் தடுத்தல்
மின்கலம் எதிர்-சாய்வு செய்யப்படும்போது அல்லது தொகுதியின் முனைவுத்தன்மை தலைகீழாக மாற்றப்படும்போது, அதிகப்படியான இருள் மின்னோட்டம் மின்கலம் விரைவாகச் சிதைவடைய வழிவகுக்கும். இது அரிதான நிகழ்வாக இருந்தாலும், இருள் மின்னோட்டத்தைச் சோதிப்பது இதுபோன்ற நிகழ்வுகளைத் தடுக்க உதவுகிறது.
2. உற்பத்தி செயல்முறைகளைக் கண்காணித்தல்
இருள் மின்னோட்டச் சோதனையானது, செயல்முறையில் ஏற்படக்கூடிய சிக்கல்களைக் கண்டறிய உதவுகிறது. இருள் மின்னோட்டமானது, தலைகீழ் செறிவூட்டல் மின்னோட்டம், மெல்லிய அடுக்குக் கசிவு மின்னோட்டம் மற்றும் மொத்தக் கசிவு மின்னோட்டம் ஆகியவற்றால் ஆனது; இவை முறையே J1J_1J1, J2J_2J2 மற்றும் J3J_3J3 ஆகியவற்றால் குறிப்பிடப்படுகின்றன.
எதிர் மின்னழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது:
· பகுதி 1: J2J_2J2 (மெல்லிய அடுக்குக் கசிவு மின்னோட்டம்) ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.
· பகுதி 2: J3J_3J3 (மொத்தக் கசிவு மின்னோட்டம்) ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.
· பகுதி 3: J1J_1J1 (தலைகீழ் செறிவூட்டல் மின்னோட்டம்) ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.
இந்தப் பகுதிகளின் எல்லைகள் குறிப்பிட்ட சோதனை மின்னழுத்தங்களால் நிர்ணயிக்கப்படுகின்றன.
மின்னழுத்த விளைவுகள்
மின்கலத்திற்கு மின்னழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது, அது சிலிக்கான் தகட்டில் மின் உட்செலுத்தலை ஏற்படுத்தி, சமநிலையற்ற மின்னூட்டிகளைத் தூண்டுகிறது. மின்னழுத்தம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதிக மின்னூட்டிகள் தூண்டப்பட்டு, அதிக இருள் மின்னோட்டத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. இருப்பினும், மின்கலம் செயலிழக்கும் வரை, மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும்போது வளர்ச்சி விகிதம் குறைகிறது.
தரநிலை சோதனை
இருள் மின்னோட்டம் பொதுவாக 12V-இல் சோதிக்கப்படுகிறது. சோதனை முடிவுகளைத் தரநிலை வளைவுகளுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம், மின்கலத்தின் நிலையை மதிப்பிட முடியும்:
· பகுதி 1-இல் காணப்படும் அதிகப்படியான இருள் மின்னோட்டம், மெல்லிய அடுக்கில் உள்ள சிக்கல்களைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது.
· பகுதி 2-இல் காணப்படும் அதீத இருள் மின்னோட்டம், மொத்தப் பகுதியில் சிக்கல்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.
· பகுதி 3-இல் காணப்படும் அதிகப்படியான இருள் மின்னோட்டமானது, பரவல், திரை அச்சிடுதல் அல்லது வெப்பநிலை முரண்பாடுகள் போன்ற PN சந்திப்பில் உள்ள சிக்கல்களைக் குறிக்கிறது.
முடிவு
செயல்முறை தொடர்பான சிக்கல்களைக் கண்டறிவதற்கும், சூரிய மின்கல உற்பத்தியை மேம்படுத்துவதற்கும் இருள் மின்னோட்டத்தைச் சோதிப்பது இன்றியமையாதது.
