ሊሆኑ የሚችሉትን ይፋ ማድረግ፡ ሾትኪ ዳዮድ የፀሐይ ህዋሶች ለወደፊት ብሩህ ጊዜ

በፀሃይ ሃይል ልወጣ ውስጥ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የሚሄደው ቅልጥፍና ፍለጋ ከባህላዊ ሲሊኮን ላይ ከተመሰረቱ pn መገናኛ የፀሐይ ህዋሶች ባሻገር ምርምር እንዲደረግ አድርጓል። አንዱ ተስፋ ሰጭ መንገድ በSchottky diode የፀሐይ ህዋሶች ውስጥ ይገኛል ፣ ይህም ለብርሃን መምጠጥ እና ለኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጨት ልዩ አቀራረብን ይሰጣል ።

መሰረታዊ ነገሮችን መረዳት

ባህላዊ የፀሐይ ህዋሶች በአዎንታዊ ኃይል የተሞላ (p-አይነት) እና አሉታዊ ኃይል ያለው (n-አይነት) ሴሚኮንዳክተር በሚገናኙበት pn መገናኛ ላይ ይመሰረታል። በአንጻሩ ሾትኪ ዳዮድ የፀሐይ ህዋሶች የብረት-ሴሚኮንዳክተር መገናኛን ይጠቀማሉ። ይህ በብረት እና በሴሚኮንዳክተር መካከል ባሉ የተለያዩ የኃይል ደረጃዎች የተሰራውን የሾትኪ ማገጃ ይፈጥራል። ብርሃን ወደ ህዋሱ መምታቱ ኤሌክትሮኖችን ያነሳሳል፣ይህን መሰናክል ለመዝለል እና ለኤሌክትሪክ ጅረት አስተዋፅዖ ያደርጋል።

የሾትኪ ዳዮድ የፀሐይ ሕዋሳት ጥቅሞች

Schottky diode የፀሐይ ህዋሶች ከባህላዊ pn መጋጠሚያ ህዋሶች ይልቅ በርካታ ጥቅሞችን ይሰጣሉ።

ወጪ ቆጣቢ ማምረቻ፡ የሾትኪ ህዋሶች ከ pn መጋጠሚያ ህዋሶች ጋር ሲነፃፀሩ በአጠቃላይ ለማምረት ቀላል ናቸው፣ ይህም የምርት ወጪን ዝቅ ሊያደርግ ይችላል።

የተሻሻለ የብርሃን ወጥመድ፡- በሾትኪ ሴሎች ውስጥ ያለው የብረት ንክኪ በሴል ውስጥ ያለውን የብርሃን ወጥመድን ያሻሽላል፣ ይህም የበለጠ ቀልጣፋ ብርሃን ለመምጥ ያስችላል።

ፈጣን የኃይል መሙያ ትራንስፖርት፡ የሾትኪ ማገጃ በፎቶ የሚመነጩ ኤሌክትሮኖች ፈጣን እንቅስቃሴን ያመቻቻል፣ ይህም የመቀየር ቅልጥፍናን ሊጨምር ይችላል።

ለሾትኪ የፀሐይ ህዋሶች ቁሳዊ ፍለጋ

ተመራማሪዎች በሾትኪ የፀሐይ ሴል ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ የተለያዩ ቁሳቁሶችን በንቃት እየፈለጉ ነው፡-

ካድሚየም ሴሌኒድ (ሲዲሴ)፡ አሁን ያሉት የሲዲሴ ሾትኪ ህዋሶች በ0.72% አካባቢ መጠነኛ ቅልጥፍናን ቢያሳዩም፣ እንደ ኤሌክትሮን-ቢም ሊቶግራፊ ባሉ የፋብሪካ ቴክኒኮች ውስጥ ያሉ እድገቶች ለወደፊት ማሻሻያዎች ተስፋ ይሰጣሉ።

ኒኬል ኦክሳይድ (ኒኦ)፡- ኒኦ በሾትኪ ሴሎች ውስጥ እንደ ተስፋ ሰጭ የፒ-አይነት ቁሳቁስ ሆኖ ያገለግላል፣ ይህም እስከ 5.2 በመቶ የሚደርስ ቅልጥፍናን ያገኛል። ሰፊው የባንድጋፕ ባህሪያቱ የብርሃን መምጠጥ እና አጠቃላይ የሕዋስ አፈጻጸምን ያጎለብታል።

ጋሊየም አርሴንዲድ (GaAs)፡- GAAs ሾትኪ ሴሎች ከ22 በመቶ በላይ ውጤታማነት አሳይተዋል። ነገር ግን፣ ይህንን አፈጻጸም ለማግኘት በጥንቃቄ የተሻሻለ የብረት-ኢንሱሌተር ሴሚኮንዳክተር (ኤምአይኤስ) መዋቅር በትክክል ቁጥጥር የሚደረግበት የኦክሳይድ ንብርብር ያስፈልገዋል።

ፈተናዎች እና የወደፊት አቅጣጫዎች

ምንም እንኳን አቅም ቢኖራቸውም ፣ ሾትኪ diode የፀሐይ ህዋሶች አንዳንድ ችግሮች ያጋጥሟቸዋል-

እንደገና ማዋሃድ፡- በሴል ውስጥ ያሉ የኤሌክትሮን ቀዳዳ ጥንዶችን እንደገና ማጣመር ቅልጥፍናን ሊገድብ ይችላል። እንዲህ ያለውን ኪሳራ ለመቀነስ ተጨማሪ ምርምር ያስፈልጋል.

Barrier Height Optimization፡ የሾትኪ ማገጃ ቁመት ቅልጥፍናን በእጅጉ ይነካል። ለተቀላጠፈ ክፍያ መለያየት ከፍተኛ እንቅፋት እና አነስተኛ የኃይል ኪሳራ ዝቅተኛ እንቅፋት መካከል ያለውን ጥሩ ሚዛን ማግኘት ወሳኝ ነው።

ማጠቃለያ

ሾትኪ diode የፀሐይ ህዋሶች የፀሃይ ሃይል ለውጥን ለመለወጥ ትልቅ አቅም አላቸው። ቀላል የማምረት ዘዴያቸው፣ የተሻሻሉ ብርሃን የመምጠጥ አቅሞች እና ፈጣን የኃይል መሙያ ማጓጓዣ ዘዴዎች ተስፋ ሰጪ ቴክኖሎጂ ያደርጋቸዋል። ምርምር በቁሳቁስ ማመቻቸት እና መልሶ ማዋሃድ ቅነሳ ስልቶች ውስጥ በጥልቀት እየመረመረ ሲሄድ፣ የሾትኪ ዲዮድ የፀሐይ ህዋሶች ለወደፊት የንፁህ ሃይል ማመንጨት ወሳኝ ተጫዋች ሆነው እንደሚታዩ መጠበቅ እንችላለን።