قۇياش ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىش، ئالدىنقى قاتاردىكى پاكىز ئېنېرگىيە چارىسى سۈپىتىدە، كەسىپلەرنىڭ زور دىققىتىنى قوزغىدى. ئەگەر قىزىقىدىغان بولسىڭىز، قۇياش باتارېيەسى ۋە ئۇنىڭغا مۇناسىۋەتلىك فوتوۋولت ماتېرىياللىرىنىڭ قۇرۇلمىسىغا چوڭقۇر چۆكۈپ كېلەيلى.
قۇياش ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىش، كۆپىنچە قۇياش باتارېيەسى دەپ ئاتىلىدۇ، قۇياش نۇرىنى بىۋاسىتە ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىگە ئايلاندۇرىدۇ. قۇياش تاختىلىرىدا، قۇياشتىن چىققان فوتونلار يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ ئاتوم باغلىنىشىدىكى ئېلېكترونلارنى چىقىرىۋېتىدۇ. بۇ ئېلېكترونلار ئوخشاش يۆنىلىشتە ھەرىكەت قىلىشقا مەجبۇر بولغاندا، ئۇلار ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەرنى ھەرىكەتلەندۈرەلەيدىغان ياكى ئېلېكتر تورىغا كىرگۈزەلەيدىغان ئېلېكتر توكىنى ھاسىل قىلىدۇ.
فرانسىيەلىك فىزىكا ئالىمى ئالېكساندېر-ئېدموند بېككېرېل 1839-يىلى فوتوۋولت تېخنىكىسىنى تۇنجى قېتىم نەزەرىيەلەشتۈرگەندىن بۇيان، قۇياش ئېنېرگىيەسى ئىشلەپچىقىرىش تەتقىقاتنىڭ مۇھىم تېمىسى بولۇپ كەلدى. بۈگۈنكى كۈندە، ئامېرىكا، ياپونىيە ۋە ياۋروپادىكى چوڭ تەتقىقات گۇرۇپپىلىرى قۇياش ئېنېرگىيەسى سىستېمىسىنى سودىلاشتۇرۇشنى تېزلىتىۋاتقانلىقتىن، خەلقئارا فوتوۋولت سانائىتى بازىرى داۋاملىق كېڭىيىۋاتىدۇ.
فوتوۋولت مودۇللىرى
فوتوۋولت سىستېمىسىدىكى ماتېرىياللار ئوخشىمىسىمۇ، بارلىق مودۇللار ئالدى تەرەپتىن ئارقا تەرەپكە قاراپ بىر قانچە قەۋەتتىن تەركىب تاپقان. قۇياش نۇرى ئالدى بىلەن قوغداش قەۋىتىدىن (ئادەتتە ئەينەك) ئۆتۈپ، ئاندىن شەفاف ئالاقىلىشىش قەۋىتى ئارقىلىق ھۈجەيرىنىڭ ئۆزىگە كىرىدۇ. مودۇلنىڭ مەركىزىدە فوتونلارنى تۇتۇپ توك ھاسىل قىلىدىغان سۈمۈرگۈچ ماتېرىيال بار. ئىشلىتىلگەن يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيالنىڭ تۈرى فوتوۋولت سىستېمىسىنىڭ كونكرېت ئېھتىياجىغا باغلىق.
سۈمۈرگۈچ ماتېرىيالنىڭ ئاستىدا ئېلېكتر توك يولىنى تولۇقلايدىغان ئارقا مېتال قەۋەت بار. مېتال قەۋەتنىڭ ئاستىدا بىرىكمە پىلاستىنكا قەۋىتى بار بولۇپ، ئۇ مودۇلنى سۇدىن مۇداپىئەلەيدۇ ۋە ئىزولياتسىيە قىلىدۇ. فوتوۋولت مودۇللىرى كۆپىنچە ئەينەك، ئاليۇمىن قېتىشمىسى ياكى پلاستىكتىن ياسالغان قوشۇمچە قوغداش قەۋىتى بىلەن تەمىنلەنگەن.
يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار
فوتوۋولت سىستېمىسىدىكى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار كرېمنىي، كۆپ كرىستاللىق نېپىز پەردە ياكى مونوكرىستاللىق نېپىز پەردە بولۇشى مۇمكىن. كرېمنىي ماتېرىياللىرى مونوكرىستاللىق كرېمنىي، كۆپ كرىستاللىق كرېمنىي ۋە ئامورف كرېمنىينى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. نورمال قۇرۇلمىسىغا ئىگە مونوكرىستاللىق كرېمنىي پولىكرىستاللىق كرېمنىيغا قارىغاندا يۇقىرى فوتوۋولت ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمىگە ئىگە.
ئامورف كرېمنىيدا، كرېمنىي ئاتوملىرى تاسادىپىي تارقالغان بولۇپ، مونوكرىستاللىق كرېمنىيغا سېلىشتۇرغاندا ئۆزگەرتىش ئۈنۈمى تۆۋەن بولىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئامورف كرېمنىي تېخىمۇ كۆپ فوتوننى تۇتۇۋالالايدۇ، ئۇنى گېرمانىي ياكى كاربون قاتارلىق ئېلېمېنتلار بىلەن قېتىشتۇرۇش بۇ خۇسۇسىيەتنى كۈچەيتەلەيدۇ.
مىس ئىندىي دىسېلېنىد (CIS)، كادمىي تېللۇرىد (CdTe) ۋە نېپىز پەردە كرېمنىي كۆپ ئىشلىتىلىدىغان كۆپ كىرىستاللىق نېپىز پەردە ماتېرىياللىرى. گاللىي ئارسېنىد (GaAs) قاتارلىق يۇقىرى ئۈنۈملۈك ماتېرىياللار كۆپىنچە مونوكرىستاللىق كرېمنىي نېپىز پەردىلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ ماتېرىياللار كرىستاللىق، بەلۋاغ بوشلۇقى چوڭلۇقى، سۈمۈرۈش ئىقتىدارى ۋە پىششىقلاپ ئىشلەش ئاسانلىقى قاتارلىق ئۆزگىچە خۇسۇسىيەتلەرگە ئاساسەن ئالاھىدە فوتوۋولت قوللىنىشچانلىقى ئۈچۈن تاللىنىدۇ.
يېرىم ئۆتكۈزگۈچلەرگە تەسىر كۆرسىتىدىغان تاشقى ئامىللار
كىرىستال قۇرۇلمىسىدىكى ئاتوم تەرتىپى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ كىرىستاللىقىنى بەلگىلەيدۇ، بۇ بولسا قۇياش باتارېيەسىنىڭ توك توشۇشى، توك زىچلىقى ۋە ئېنېرگىيە ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمىگە بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ بەلۋاغ بوشلۇقى ئېلېكترونلارنى باغلىنىش ھالىتىدىن ئەركىن ھالەتكە يۆتكەش (ئۆتكۈزۈشكە يول قويۇش) ئۈچۈن تەلەپ قىلىنىدىغان ئەڭ تۆۋەن ئېنېرگىيەنى كۆرسىتىدۇ. بەلۋاغ بوشلۇقى، ئادەتتە Eg دەپ ئاتىلىدۇ، ۋالېنس بەلۋاغ (تۆۋەن ئېنېرگىيە) بىلەن ئۆتكۈزۈش بەلۋاغ (يۇقىرى ئېنېرگىيە) ئوتتۇرىسىدىكى ئېنېرگىيە پەرقىنى ئىپادىلەيدۇ.
يۇتۇش كوئېففىتسېنتى مەلۇم دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى فوتوننىڭ يۇتۇلۇشتىن بۇرۇن بىر مۇھىتقا كىرەلەيدىغان ئارىلىقىنى مىقدارلاشتۇرىدۇ. ئۇ ھۈجەيرىنىڭ ماتېرىيالى ۋە يۇتۇلغان فوتوننىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى بىلەن بەلگىلىنىدۇ.
ھەر خىل يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللار ۋە ئۈسكۈنىلەرنى بىر تەرەپ قىلىش تەننەرخى ۋە ئاسانلىقى نۇرغۇن ئامىللارغا باغلىق، بۇنىڭ ئىچىدە ئىشلىتىلگەن ماتېرىياللارنىڭ تۈرى ۋە كۆلىمى، ئىشلەپچىقىرىش دەۋرىيلىكى ۋە چۆكمە كامېراسىدىكى ھۈجەيرىنىڭ كۆچۈش خۇسۇسىيىتى قاتارلىقلار بار. ھەر بىر ئامىل ئالاھىدە فوتوۋولت ئىشلەپچىقىرىش ئېھتىياجىنى قاندۇرۇشتا مۇھىم رول ئوينايدۇ.
