Gün batareýalarynyň netijeliligi, elektron-deşik jübütleri netijeli ulanylmazdan öň rekombinasiýa edilende peselýär. Ýarymgeçiriji degişli tolkun uzynlygynda ýagtylygy siňdirende, elektron-deşik jübütleri döreýär. Yşyklandyryş astynda materialdaky daşaýjy konsentrasiýasy deňagramlylyk gymmatyndan geçýär. Yşyk çeşmesi aýrylandan soň, daşaýjy konsentrasiýasy rekombinasiýa diýlip atlandyrylýan prosesde deňagramlylyk ýagdaýyna gaýdyp gelýär. Aşakda birnäçe dürli rekombinasiýa mehanizmleri getirilýär:
1. Radiasiýa rekombinasiýa
Şöhle rekombinasiýasy ýagtylygy siňdirmek prosesiniň tersidir, bu ýerde elektron ýokary energiýaly ýagdaýdan pes energiýaly ýagdaýa gaýdyp geçýär we artykmaç energiýany ýagtylyk hökmünde çykarýar. Bu görnüşli rekombinasiýa ýarymgeçiriji lazerlerde we ýagtylyk çykarýan diodlarda (LED) möhümdir, ýöne kremniýli gün batareýalarynda agdyklyk etmeýär.
2. Şnek rekombinasiýa
Şnek rekombinasiýa urgularyň ionlaşmasynyň ters prosesidir. Elektron we deşik rekombinasiýa edilende, artykmaç energiýa ýagtylyk hökmünde bölünip çykman, başga bir elektrona geçýär. Soňra tolgundyrylan elektron fononlary (titreme energiýasyny) bölüp çykaryp, asyl ýagdaýyna gaýdyp gelýär. Şnek rekombinasiýa, esasanam, garyndylaryň konsentrasiýasy 10¹⁷ sm⁻³-den geçende, agyr lehimlenen materiallarda has aýdyň bolýar, bu bolsa şeýle ýagdaýlarda ony esasy rekombinasiýa prosesine öwürýär.
3. Tuzak kömegi bilen rekombinasiýa
Ýarymgeçirijilerdäki garyndylar we kemçilikler gadagan edilen zolak aralygynda rugsat berilýän energiýa derejelerini döredýär. Bu kemçilik energiýa derejeleri iki ädimli rekombinasiýa prosesini ýeňilleşdirýär: elektron ilki geçirijilik zolagyndan kemçilik derejesine, soňra bolsa walent zolagyna gowşaýar we ol ýerde deşik bilen rekombinasiýa edýär. Bu proses rekombinasiýany höweslendirmekde örän netijeli bolup, gün batareýalarynyň işine düýpli täsir edip biler.
4. Ýüzleý rekombinasiýa
Ýarymgeçirijiniň ýüzüni kristal gurluşynyň gutarmagy sebäpli ýokary derejede kemçilikleriň konsentrasiýasy bolan meýdan hökmünde görmek bolýar. Bu ýüz kemçilikleri gadagan edilen zolak aralygynda köp sanly energiýa ýagdaýlaryny döredýär, bu ýerde rekombinasiýa aňsatlyk bilen bolup biler. Ýüziň rekombinasiýa bolmagy möhüm faktor bolup durýar, sebäbi ýüzdäki kristal gurluşy örän düzgünsiz, bu bolsa rekombinasiýanyň bu sebitlerde bolmagynyň ähtimallygyny ýokarlandyrýar.
Netije
Amaly gün batareýalarynda bu rekombinasiýa mehanizmleri umumy öndürijilik ýitgilerine sebäp bolýar. Öýjük dizaýnerleriniň wezipesi netijeliligi ýokarlandyrmak üçin bu ýitgileri azaltmakdyr. Her bir rekombinasiýa prosesi dürli kynçylyklary döredýär we olary material saýlamak, ýüzleý passiwasiýa we optimizirlenen lehim derejeleri arkaly ýeňip geçmek gün batareýalarynyň öndürijiligini ýokarlandyrmak üçin möhümdir. Mundan başga-da, dürli dizaýn aýratynlyklary bazardaky dürli täjirçilik gün batareýalaryny tapawutlandyrýar, olaryň netijeliligine we ulanylyş mümkinçiliklerine täsir edýär.
