სილიციუმის ბაზაზე შექმნილი მზის ელემენტები და მათი ფიზიკური მახასიათებლები

ავტორი: ლადო ჯიბუტი
საკვანძო სიტყვები: ნახევარგამტარი, დიფუზია
ანოტაცია:

მზის ენერგია წარმოადგენს ენერგიის ისეთ განახლებად წყაროს, რომელიც უვნებელია გარმოსათვის. დღესდღეობით მზის ენერგეტიკა უკვე იძლევა საშუალებს ჩანაცვლდეს ენერგიის სხვადასხვა არაგანახლებადი წყაროები, რომელთა მოხმარებას უარყოფითი გვერდითი ეფექტები ახლავს. წლების მანძილზე მზის ელემენტებმა განვითარების მრავალი ეტაპი განვლო. Si-ის საფუძველზე შექმნილი მზის ელემენტი წარმოადგენს მზის ელემენტების პირველ თაობას, რომლის ფორმირებაც მოხდა Si-ის ფირზე და რომელიც თავდაპირველად წარმოადგენდა მხოლოდ ერთ კრისტალს. მზის ელემენტების შემდგომ თაობებს კი უკვე წარმოადგენს ორგანული მასალები, პეროვსკიტის სტრუქტურები, ჰეტეროსტრუქტურები და სხვ. სადაც გაუმჯობესებულია მ.ქ.კ . განსაკუთრებულად პერსპექტიულია ტანდემური მზის ელემენტები, სადაც შეთავსებული (კომბინირებული) იქნება Si და პეროვსკიტული მასალები. მიუხედავად ამისა, დღესდღეობით Si-ის მზის ელემენტები რჩება ყველაზე უფრო იაფ და მოთხოვნად ხელსაწყოებად. მზის ელემენტი წარმოადგენს ელექტრონულ ხელსაწყოს, რომელიც გარდაქმნის მზის ენერგიას ელექტროენერგიად. ასეთი ფიზიკური პოცესისი წარსამართად საჭიროა ნივთიერება, რომელშიც გარკვეული ენერგიის მქონე ფოტონის შთანთქმა გამოიწვევს მუხტის მატარებლების გენერაციას და შემდგომ ადგილი ექნება მათ გამოყვანას გარე წრედში. დღესდღეობით ყველაზე ფართოდ გავრცელებული მზის ელემენტების კლასი შექმნილია ნახევარგამტარული სტრუქტურების საფუძველზე და მათი მუშაობის პრინციპი დამყარებულია ნახევარგამტარულ ფუძეშრეზე დიფუზიის გზით შექმნილ p-n გადასასვლელში მიმდინარე ფიზიკურ პროცესებზე. ნაშრომში განხილულია ნახევარგამტარული მზის ელემენტების ფორმირების ფიზიკური მექანიზმები და მათი მუშაობის პრინციპი. აგრეთვე შესწავლილია მზის ელემენტის მ.ქ.კ.-ის გამოთვლის მეთოდი.