Зависимость фотоэлектрических параметров простого и солнечного элемента на основе наночастиц кремния от угла падения света

Жамият

ва

инновациялар

–

Общество

и

инновации

–

Society and innovations

Journal home page:

https://inscience.uz/index.php/socinov/index

Dependence of photoelectric parameters of a simple and solar
element based on silicon nanoparticles on illumination angle
of light.

Jasurbek GULOMOV

1

, Rayimjon ALIEV

2

, Avazbek MIRZAALIMOV

3

, Murodjon

ABDUVOXIDOV

4

, Jamshidbek KAKHKHOROV

5

, Navruzbek MIRZAALIMOV

6

, Bobur

RASHIDOV

7

, Jahongir ZIYOITDINOV

8

, Sodikjon TEMIROV

9

, Abduhalil ERALIEV

10

,

Khurmatillo IZZATILLAEV

11

Andijan state university

ARTICLE INFO

ABSTRACT

Article history:

Received January 2021
Received in revised form
15 January 2021
Accepted 20 January 2021
Available online
01 February 2021

There are many types of solar cells. The most common of

these is the silicon-based solar cell. To increase the efficiency of
a silicon-based solar cell, it is advisable to study its properties in
more detail. Because silicon is one of the most common elements
in the world. In this article, the effect of nanoparticles on the
opto-electrical properties of a silicon-based solar cell was
studied. We know that the photoelectric parameters of a solar
cell change as the angle of incidence light changes. In this article,
the effect of the angle of incidence of light on the photoelectric
parameters of simple and nanoparticle introduced silicon-based
solar cells is studied.

2181-

1415/© 202

1 in Science LLC.

This is an open access article under the Attribution 4.0 International
(CC BY 4.0) license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)

Keywords:

Solar cells
Sentaurus TCAD
Silicon
Photoelectric parameters
Modeling.

1

Bachelor student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

2

D.Sc. professor, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

3

PhD student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

4

PhD student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

5

PhD student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

6

PhD student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

7

PhD student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

8

PhD student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

9

Master student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

10

Master student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

11

Master student, Andijan state university, Andijan, Uzbekistan

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

13

Oddiy va nanozarracha kiritilgan kremniy asosli quyosh

elementining fotoelektrik parametrlarini yorug’likning tushish
burchagiga bog’liqligi

ANNOTATSIYA

Kalit so‘zlar:

Quyosh elementi
Sentaurus TCAD
Kremniy
Fotoelektrik parametrlar
Modellashtirish.

Quyosh elementlarini turlari juda ko’p. Ular ichida eng keng

tarqalgani kremniy asosli quyosh elementidir. Kremniy asosli
quyosh elementini foydali ish koeffitsientini orttirish, uning

xususiyatlarini to’liqroq o’rganish maqsadga muvofiq. Chunki

kremniy dunyoda eng keng tarqalgan elementlardan biri. Ushbu
ishda kremniy asosli quyosh elementini opto-elektrik

xususiyatlariga nanozarrachalarining ta’sirini o’rganilgan.
Bilamiz, yorug’lik tushish burchagi o’zgarishi bilan quyosh
elementining fotoelektrik parametrlari o’zgaradi. Ushbu

maqolada, oddiy va nanozarracha kiritilgan kremniy asosli

quyosh elementlarining fotoelektrik parametrlariga yorug’lik
tushish burchagining ta’siri o’rganilgan.

Зависимость фотоэлектрических параметров простого и
солнечного элемента на основе наночастиц кремния от
освещение угол света

АННОТАЦИЯ

Ключевые слова:

Солнечные элементы

Sentaurus TCAD

Кремний

Фотоэлектрические
параметры

Моделирование

Есть

много

типов

солнечных

батарей.

Самым

распространенным из них является солнечный элемент на
основе кремния. Чтобы повысить эффективность кремниевого
солнечного элемента, желательно более подробно изучить его
свойства.

Потому

что кремний

-

один

из

самых

распространенных элементов в мире. В этой статье изучалось
влияние

наночастиц на опто

-

электрические

свойства

кремниевого

солнечного

элемента.

Мы

знаем,

что

фотоэлектрические

параметры

солнечного

элемента

меняются при изменении угла падения света. В данной

статье

исследуется влияние угла падения света на фотоэлектрические
параметры простых солнечных элементов на основе кремния и
наночастиц.

KIRISH
Hozirgi kunda eng dolzarb bo

’

lgan mavzulardan biri bu qayta tiklanuvchi energiya

manbalaridan foydalanish ko

’

lamini orttirish va ularni takomillashtirishdir. Qayta

tiklanuvchi energiya manbaalari turlari va ulardan foydalanish maqsadlari kundan-kunga
ko

’

payib bormoqda [1]. Ulardan eng keng foydalanilayotgani quyosh energiyasini elektr

energiyasiga aylantirishdir. Bunda asosan quyosh elementlaridan foydalanilmoqda.
Quyosh elementlaridan foydalanish istiqbollidir. Chunki ularning tannarxi yildan-yilga
tushib bormoqda [2]. Hamda foydali ish koeffitsienti ortib bormoqda. Sanoatda ishlab
chiqarilayotgan quyosh elementlarining 97% ni kremniy asosli quyosh elementlari tashkil

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

14

qiladi. Bunga sabab kremniy yer yuzida eng ko’p tarqalgan yarimo’tkazgich elementdir [3].

Yuqori foydali ish koeffitsientga ega quyosh elementlari ham mavjud, lekin ularga
ishlatilayotgan elementlarning aksariyati kamyob va narxi qimmat. Shuning uchun, biz

kremniy asosli quyosh elementlarini chuqurroq o’rganib takomillashtirishimiz kerak.
Quyosh elementida asosan 3 ta yo’qotilish mavjud. Bular optik, rekombinatsion va termik.
Ushbu yo’q

otilishlar kremniy asosli quyosh elementining nazariy jihatdan maksimal

foydali ish koeffitsienti 29 % dan oshmasligiga sabab bo’ladi [4]. Quyosh elementlarini

optik hususiyatlarini yaxshilash uchun teksturalar hosil qilish [5] va optik qatlamlar bilan
qoplash [6] metodikalari ishlab chiqildi. Rekombinatsiyani kamaytirish uchun, quyosh

elementining yuqori va pastki qismiga passivlashtiruvchi qatlamlar qo’yilmoqda [7].
Termik koeffitsientini yaxshilash ya’ni quyosh elementini qizib ketishini oldini olish uc

hun

orqa kontaktni to’r ko’rinishda olish taklif qilinmoqda. Bilamizki, quyosh elementi ichiga
nanozarracha kiritilganda uning hususiyatlariga ta’sir qiladi [8

-

10]. Shu o’rinda savol

paydo bo’ladi. Quyosh elementiga qanday materialdagi va o’lchamdagi nanoz

arrachalar

kiritilishi kerak? Oddiy va nanozarracha kiritilgan quyosh elementining asosiy
fototelektrik parametrlari qanday farq qiladi? Bilamiz, quyosh bir joyda turmaydi. U kunga

va soatga qarab o’zining fazoviy joyini o’zgartiradi. Bu esa quyosh element

i yoki paneliga

tushayotgan nurning tushish burchagi o’zgaradi. Shuning uchun ham ushbu maqolada

nanozarracha kiritilgan va oddiy quyosh elementining asosiy fotoelektrik parametrlarini

yorug’lik nurini tushish burchagiga bog’liqlilgi modellashtirish orqali

o’rganildi va

yuqoridagi savollarga ham javoblar topildi.

Quyosh elementlarini o’rganish va uni tadqiq qilish albatta asosiy fotoelektrik

parametrlarni o’lchash bilan boshlanadi. Biz ham o’z tadqiqotlarimiz davomida quyosh

elementini va panelini volt-amp

er xarakteristikasini o’lchashga xarakat qilganmiz. Quyosh

elementi va paneliga tushayotgan yorug’likning tushish burchagini quydagicha
aniqlaymiz. Birinchi, vaqt va koordinataga qarab quyoshni joylashgan o’rni topiladi.
Ikkinchi, quyoshni joylashgan o’rni

ga qarab tushish burchagi aniqlanadi.

Modellashtirish uchun mo’ljallangan dasturlarning kundan kunga soni ortib

bormoqda. Hozirgi kunda ishonchli va olimlar tomonidan keng foydalanilayotgan
dasturlar Silvaco TCAD (Technology Computing Aided Design) va Synopsys
kompaniyasining Sentaurus TCAD dasturlaridir [11-12]. Chunki ushbu dasturlar

3d/2d/1d o’lchamlarda yarimo’tkazgichli qurilmalarni yuqori darajadagi aniqlikda
modellashtirishga mo’ljallangan [13]. Lekin biz yarimo’tkazgichli qurilmani emas, butun

bir sistemani va sitemani atrof-

muhit bilan ta’sirlashuvini modellashtirmoqchi bo’lsak

Comsol Multiphysics dan foydalanish maqsadga muvofiq.

TAJRIBAVIY METOD
Quyosh elementlarini fotoelektrik xususiyatlarini aniqlashda asosan Sinton

Instruments kompaniyasining SunVoc avtomatik qurilmasidan foydalanamiz. Ushbu

qurilmada yorug’lik manbai sifatida quyosh spektriga yaqin bo’lgan ksenon lampa
ishlatiladi. Quyosh elementining asosiy fotoelektrik hususiyatlaridan bo’lgan volt

-amper

h

arakteristikasi va salt ishlash kuchlanishini yorug’lik intensivligiga bog’liqligi grafigini

olishimiz mumkin. SunVoc ning intensivligi 0.1 dan 10 quyosh oralig’ida o’zgaradi. Bundan

tashqari mexanik uslubda R33 klass 0.2 GOST 7003-54 qarshiliklar paketi orqali bitta
fotoelementni va quyosh panelini tabiiy quyosh nuri ostida volt-amper xarakteristikalari
olindi.

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

15

DASTURIY METOD
Quyosh elementlarinin modellashtirishda Synopsys kompaniyasining Sentaurus

TCAD dasturidan foydalanildi. Sentaurus TCAD umumiy 20

ta instrumentdan iborat bo’lib

ulardan 17 tasi asosiy va 3 tasi yordamichi instrumentlar hisoblanadi. Quyosh
elementlarini modellastirishda 4 ta asosiy instrumentdan foydalaniladi. Bular

Sentaurus

Structure Editor (SDE), Sentaurus Device (SDevice), Sentaurus Visual (SVisual)

va

Sentaurus Work Bench (SWB).

SDE geometric model tuzishga mo’ljallangan bo’lib, mustaqil ishlash imkoniyati

mavjud. Ya’ni, foydalanuvchining dasturlashdan bilimi mavjud bo’lmasa, geometrik

modelini shakllardan foydalanib chizish imkoniyati mavjud. Agar algoritm tuzish va

dasturlash ko’nikmasi mavjud bo’lsa, to’g’ridan

-

to’g’ri

Tool Command Language (TCL)

orqali kod yozib geometrik modelni hosil qilishi mumkin.

SDE

da geometrik model

tuzishdan tashqari quyidagishlar ham amalga oshiriladi: sonli metodda hisoblash ishlarini

amalga oshirish uchun to’rlanadi, hamma sohalarning material turlari e’lon qilinadi,

kerakli turdagi kirishma konsentratsiyasi, miqdori beriladi kontaktlarni aktivlashtiriladi
[15].

SDevice kremniy asosdagi va boshqa y

arimo’tkazgichli qurilmalarning elektr,

termal va optik hususiyatlarini simulatsiya qilishga mo’ljallangan ko’p o’lchovli yuqori
darajadagi qurilma simulyatori. SDevice bu hozirgi va kelajakdagi yarimo’tkazgichli

qurilmalarni loyihalash va optimallashtirish uchun yangi avlod dasturlar paketidir.

Bundan tashqari, SDevice sonli metod orqali bitta yarimo’tkazgichli qurilmani
izolatsiyalangan holda yoki yarimo’tkazgichli qurilmalar zanjirini elektr hususiyatlarini

simulatsiyalanadi. Terminal tok, kuchlanish va

zaryadlar fizik tenglamar ya’ni zaryad

tashuvchilar taqsimoti va o’tkazish mexanizmlari asosida hisoblanadi [14].

SVisual olingan natijalar bir, ikki va uch o’lchamlarda vizuallashtirishga imkon

beradi. Bundan tashqari grafiklar hosil qilinadi. Olingan natijalarni bazsini qayta ishlash

uchun olish mumkin. Yarimo’tkazgichli qurilmalarda eng muhim harakteristikalaridan biri
Volt amper xarakteristikasini grafik ko’rinishida ko’rish va maqola yoki prezentatsiyalar

uchun qayta ishlash imkoniyati mavjud [16].

SWB barcha instrumentlarni bir-

biriga bog’lab birgalikda ishlash imkoniyatini

yaratadi. Chunki barcha instrumentlar mustaqil ishlashga yo’naltirilgan. Shuning uchun

ham barchasini bir muhitga birlashtirib ishlatishga majburmiz. Ushbu muhit vazifasini
SWB ba

jaradi. SWB imkoniyatlari keng bo’lib bir vaqtni o’zida modelning bir necha hil

qiymatlari uchun natijalar olish mumkin. Buning afzallik tarafi shundaki, SDevice yoki SDE

da o’zgaruvchi hosil qilib qiymatlar berish mumkin [17].

GEOMETRIK MODEL
Geometrik

model hosil qilishda asosiy e’tibor, sohalarni koordinatalarni to’g’ri

berishdan iborat. Model quydagi tartibda hosil qilinadi.

1.

Sohalarning koordinatalari, nomi va material turi beriladi.

2.

Kerakli sohalarga kirishma beriladi. Bunda asosan kirishma konsentratsiyasi
miqdori va kirishma atom turi beriladi.

3.

Elektrodlar beriladi va aktiv holatga keltiriladi.

4.

Geometrik modelning o’lchamiga qarab kerakli o’lchamda to’rlanadi.

Biz ikki xil oddiy va nanozarracha kiritilgan kremniy asosli quyosh elementining

geometrik modellarini yasadik. Nanozarracha kiritilgan quyosh elementining o’lchamlari

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

16

nanozarracha radiusi r ga proportsional olingan. Ya’ni optik qatlam qalinligi 3r, n++

qatlam qalinligi 5r, n qatlam 7r, p qatlam 45r va p++ qatlam 5r olingan. Kengligi esa 2
mkm olingan (Jadval 1). Nanozarracha sifatida platina, oltin, mis va kumush materiallari
tanlandi.

Jadval 1.

Nanozarracha kiritilgan kremniy asosli quyosh elementining

geometrik modelining har bir sohasi haqida

ma’lumotlar

Kon

tak

t

so

h

a

O

pt

ik

qa

lam

N

++

so

h

a

N

so

h

a

P

so

h

a

P

++

so

h

a

N

anoz

ar

ra

c

ha

N

anoz

ar

ra

ch

a

k

irit

ilg

an

quyo

sh

e

leme

nti

Material
turi

Si

SiO

2

Si

Si

Si

Si

Pt

Qalinligi

3r

3r

5r

7r

46r

4r

Kengligi,
mkm

0.2

1.8

2

2

2

2

Kirishma
atom turi

P

-

P

P

B

B

Kirishma
konsen-
tratsiyasi

1e19 -

1e18

1e17

1e15

1e16

Rasm 1. Oddiy va nanozarracha kiritilgan kremniy asosli quyosh elementining

chizmasi. Bu yerda: 1

–

yorug’likning tushish

burchagi, 2

–

optik qatlam, 3

–

oldi kontakt,

4

–

kontakt soha, 5

–

n++ soha, 6

–

n soha, 7

–

nanozarracha, 8

–

p soha, 9

–

p++ soha va

10

–

orqa kontakt.

NAZARIYA

Quyosh elementlarinida bo’layotgan fizik hodisalarni nazariy tahlil qilish uchun

klassik jih

atdan yondashsak bo’ladi. Sirtga tushayotgan nurni tushish va sininsh burchagi,

muhitlarning nur sindirish ko’rsatkichlari orqali sirtning o’tish va qaytish koeffitsientlarini

aniqlash mumkin. Bunda asosan frenel koeffitsientlaridan (1-formula) foydalaniladi.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

17

1

2

1

2

cos

cos

cos

cos

n

n

r

n

n









⊥

−

=

+

1

1

2

2

cos

cos

cos

n

t

n

n







⊥

=

+

1

2

1

2

cos

cos

cos

cos

n

n

r

n

n









−

=

+

1

1

2

2

cos

cos

cos

n

t

n

n







=

+

(1)

Bu yerda: n

1

–

birinchi muhit nur sindirish ko’rsatkichi, n

2

–

ikkinchi muhit nur

sindirish koeffitsienti,

β

–

yorug’likning tushish burchagi, γ –

yorug’likning sinish burchagi.

Frenel koeffitsientlari orqali sirtdan qaytayotgan va o’tayotgan nurning qismlarini

aniqlashimiz mumkin (Formula 2).

2

2

( )

(

)

2

r

r

R

⊥

+

=

1

0

cos

1

cos

n

T

n

t





=



(2)

Bu yerda: R

–

qaytish koeffitsienti, T

–

o’tish koeffitsienti

Qatlamlarda yutilishni aniqlash uchun esa, Burger-Lambert qonunidan

foydalaniladi (Formula 3).

𝐼 = 𝐼

0

𝑒

−𝛼𝑑

(3)

Bu yerda: d

–

qatlam qalinligi,

α –

materialning yutish koeffitsienti, I

0

–

yorug’likni

ng

boshlang’ich intensivligi, I –

yorug’likning d qatlamdan keyingi intensivligi.

Yuqorida aytganimizdek, Frenel formulalari faqat yorug’likni sirtini hususiyatlarini

aniqlash uchun bo’lsa, Burger

-

Lambert qonuni esa faqat qatlamdagi yutilishni o’rganish

uc

hun ishlatiladi. Bilamizki, quyosh elementi ko’p qatlamli yarimo’tkazgichli qurilma

hisoblanadi. Frenel va Burger-

Lambert qonunlarini bir vaqtning o’zida Transfer Matrix

Method (TMM) orqali ishlatsak bo’ladi (Formula 4) [6].

01

01

01

01

1

1

1

r

D

r

t















1

0

0

ikd

ikd

e

P

e

−















01

1

12

2

23

2

0

i

t

E

E

D

P D

P D

E

 

 

=

 

 

 

 

 

 

01

1

12

2

23

D

P D

P D

M

 

 



2

0

i

t

E

E

M

E

 

 

=

 

 

 

 

(4)

Bu yerda: D

ij

–

transmission matrix, P

j

–

propagation matrix, M

–

transfer matrix, E

i

–

tushayotgan yorug

’

lik elektr maydon kuchlanganligi, E

r

–

qaytayotgan yorug

’

lik elektr

maydon kuchlanganligi, E

t

–

o

’

tib ketayotgan yorug

’

likning elektr maydon kuchlanganligi,

r

ij

va t

ij

–

Frenel koeffitsientlari.

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

18

NATIJALAR
O

’

lchami 1 sm

2

bo

’

lgan quyosh elementining 0.7 quyosh intensivlikdagi tabiiy

quyosh nuri ostida tajriba o

’

tkazildi. Quyosh elementi bazasi p tipli monokristall kremniy

bo

’

lib yuzasiga 100 nm qalinlikdagi SiN

x

bilan qoplangan. Ushbu tajriba o

’

tkazilgan

koordinata

: 40°440°47′17, 72°22′217′17″

vaqt: 17.03.2020 13:00. Ya

’

ni ushbu va undan

keyingi tajribalar barchasi O

’

zbekistondagi Andijon davlat univesitetida o

’

tkazilgan.

Rasm 2. 1sm

2

o’lchamli bazasi p

-

tip bo’lgan yuzasiga SiN

x

qoplangan kremniy

asosli quyosh elementining oddiy quyosh

nurida 0.7 quyosh intensivligida o’lchangan

volt-amper xarakteristikasi

Quyosh elementlaridan tashqari bizning “Qayta tiklanuvchi energiya manbalari ”

ilmiy laboratoriy hodimlari tomonidan Andijon davlat universitetini elektr energiyasiga

bo’lgan ehtiyojini bir qismini qoplash uchun o’rnatilgan quyosh panellari ustida ham
tajribalar o’tkaziladi. Quyosh paneli yuqorida natijalari keltirilgan 1 sm

2

o’lchamdagi

quyosh elementning 15.6x15.6 o’lchamliligidan yasalgan. Tajriba o’tkazilish vaqti:

11.01.2021 14:00.

Rasm 3. 36 ta monokristall kremniyli fotoelementdan yasalgan quyosh panelining

11.01.2021 yil 14:00 da o’lchangan volt

-amper xarakteristikasi

Hozirgi kunda nanozarracha kiritilgan quyosh elementlarini yasash qiyin bo’lgani

uchun modellashtirish orqali natijalar olindi. 4-

grafikdan ko’rishimiz mumkinki,

nanozarracha kiritilgan va oddiy kremniy asosli quyosh elementining salt ishlash

kuchlanishining o’zgarishi tahminan bir xil. Lekin nanozarracha kiritilgan quyosh

elementining salt

ishlash kuchlanishi yorug’likning barcha tushish burchaklarida o’rtacha

0.02 V ga oddiy quyosh elementining salt ishlash kuchlanishiga qaraganda yuqoriroq.

0

1

2

3

4

5

6

0

200

400

600

I, m

A

U, mV

0

1

2

3

4

5

0

10

20

30

I(A)

U

(V)

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

19

Rasm 4. Nanozarracha kiritilgan va oddiy kremniy asosli quyosh elementining salt

ishlash kuchlani

shini yorug’lik tushish burchagiga bog’liqlik grafigi

Rasm 5. Nanozarracha kiritilgan va oddiy kremniy asosli quyosh elementining

qisqa tutashuv tok zichligini yorug’lik tushish burchagiga bog’liqlik grafigi

0,455

0,46

0,465

0,47

0,475

0,48

0,485

0,49

0,495

0,5

0,505

0,51

0

20

40

60

80

100

Uoc,

V

φ

, degree

With
nanowire

Without
nanowire

0

2

4

6

8

10

12

0

20

40

60

80

100

J

sc

, m

A/

sm

2

φ

, degree

With
nanowire

Without
nanowire

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

20

Rasm 6. Nanozarracha kiritilgan va oddiy kremniy asosli quyosh elementining

maksimal quvvatini yorug’lik tushish burchagiga bog’liqlik grafigi

Rasm 7. Nanozarracha kiritilgan va oddiy kremniy asosli quyosh elementining

to’ldirish koeffitsientini yorug’lik tushish burchagiga bog’liqlik grafigi

Qisqa tutashuv toki, maksimal quvvat va to’ldirish koeffitsentining yorug’likning

tushish burchagiga bog’liqligi huddi salt ishlash kuchlanishining yourg’lik tushish
burchagiga bog’liqligiga o’xshash. Ya’ni nanozarracha kiritilgan va oddiy quyosh

elementlarining I

sc

, FF, P

mpp

qiymatlarini φ ga bog’liqligi ikkala element uchun tahminan

bir xil.

MUHOKAMA

Yuqorida olingan natijalar shuni ko’rsatadiki, nanozarracha kiritilgan quyosh

elementlarining barcha fotoelektrik parametrlari oddiy quyosh elementinikiga qaraganda

yaxshiroq. Lekin, fotoelektrik parametrlarni yorug’lik tushish burchagiga bog’liq ravishda
o’zgarishi esa tahminan bir xil. Nanozarracha kiritilgan fotoelektrik parametrlarni

yaxshilanishini nanoplazmonika effekti yuzaga kelayotgani bilan tushuntirishimiz

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0

20

40

60

80

100

P

m

pp

, m

W/

sm

2

φ

, degree

With
nanowire

Without
nanowire

0,77

0,775

0,78

0,785

0,79

0,795

0,8

0

20

40

60

80

100

FF

φ

, degree

With
nanowire
Without
nanowire

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

21

mumkin. Chunki, oddiy kremniy asosli quyosh elementi faqat ko’rinarli sohadagi nurlarni
yutadi. Agar quyosh elementiga yetarli o’lchamdagi platina nanozarrachani kiritsak,

quyosh elementi endi infraqizil va ultrabinafsha sohadagi nurlarni ham yuta boshlaydi.

Bunga sabab, platina nanozarrachalar huddi o’zini yorug’lik chastotasini o’zgartiruvchi
vosita sifatida tutadi. Agar nanozararchaning o’lchami yorug’lik to’lqin uzunligiga
solishtirarli bo’lsa keyin nanoplazmonika effekti yuzaga

keladi. Nanoplazmonika effekti

tufayli platina nanozarrachalar infraqizil nurni yutib o’zidan ko’rinarli sohadagi nurlarni
chiqaryapti. Bunga sabab nanozarracha ichidagi elektronlarning yorug’lik elektr

maydonida tebranishidan elektromagnit nurlanishni pa

ydo bo’lishidir. Agar nanozarracha

ichidagi elektronlarning tebrabish chastotasi bilan elektr maydonning tebrabish

chastotasi teng bo’lib qolsa rezonans hodisasi yuzaga keladi va nanozarrachadan elektron

yoki elektronlarni muhitga ajralib chiqishiga sabab

bo’ladi. Nanozarracha kiritilgan

quyosh

elementlarini

modellashtirish

davomida

nanozarrrachaning

o’lchami,

nanozarrachalar orasidagi masofa qanday bo’lishi kerakligi shartlari va nanozarrachalarni
quyosh elementini qayeriga kirgizilish kerakligi o’rganildi

hamda yechim topildi. Bunga

ko’ra nanozarracha sifatida platina olinishi, uning o’lchami 15 nm bo’lishi, nanozarrachalar
orasidagi masofalar 100 nm bo’lishi va nanozarrachalar n sohaga kiritilishi kerakligi

aniqlandi.

XULOSA
Yuqoridagi natija va muhokamalardan quydagilarni xulosa qildik:
1.

O’lchami 15 nm bo’lgan platina nanozarrachasi ikki nanozarracha orasidagi

masofani 100 nm hosil qilgan holatda n sohaga kiritilsa, foydali ish koeffitsienti oddiy
monokristal kremniy asosli quyosh elementining foydali ish koeffitsientidan ikki marotaba
ortib ketadi.

2.

Lekin nanozarracha kiritilgan quyosh elementining fotoelektrik parametrlarini

yorug’likni tushish burchagiga bog’liqligi huddi oddiy quyosh elementinikiga o’xshash.
Ya’ni nanozarracha yorug’likning tushish burchagining ta’sirini sezilarli o’zgartirmaydi.

TASHAKKURNOMA
Mualliflar ushbu maqolani yozishda yaqindan yordam bergan Andijon davlat

universitetidagi “Qayta tiklanuvchi energiya manbalari” ilmiy laboratoriyasi hodimlariga

rahmat aytadi.

ADABIYOTLAR RO’YXATI

1.

Benli, H. (2013). Potential of renewable energy in electrical energy production

and sustainable energy development of Turkey: Performance and policies. Renewable
Energy, 50, 33

–

46.

2.

Solanki, C.S. and Singh, H.K., Anti-reflection and light trapping in c-Si solar cells,

Green

Energy

and

Technology,

Singapore:

Springer

Nature,

2017.

https://doi.org/10.1007/978-981-10-4771-8

3.

Saga, T. Advances in crystalline silicon solar cell technology for industrial mass

production. NPG Asia Mater 2, 96

–

102 (2010).

https://doi.org/10.1038/asiamat.2010.82

4.

William Shockley and Hans J. Queisser (March 1961). "Detailed Balance Limit of

Efficiency of p-n Junction Solar Cells" ,Journal of Applied Physics. 32 (3): 510

–

519.

doi:10.1063/1.1736034.

Жамият ва инновациялар –

Общество и инновации –

Society and innovations

Issue -

2, №01 (2021) / ISSN 2181

-1415

22

5.

G. Kumaravelu, M. M. Alkaisi and A. Bittar, "Surface texturing for silicon solar cells

using reactive ion etching technique," Conference Record of the Twenty-Ninth IEEE
Photovoltaic Specialists Conference, 2002., New Orleans, LA, USA, 2002, pp. 258-261, doi:
10.1109/PVSC.2002.1190507.

6.

Jasurbek Gulomov, Rayimjon Aliev, Murodjon Abduvoxidov, Avazbek

Mirzaalimov, Navruzbek Mirzaalimov. Exploring optical properties of solar cells by
programming and modeling. Global Journal of Engineering and Technology Advances
[Internet]. GSC Online Press; 2020 Oct 30;5(1):032

–

038. Available from:

http://dx.doi.org/10.30574/gjeta.2020.5.1.0080

7.

Rayimjon Aliev, Murodjon Abduvoxidov, Navruzbek Mirzaalimov, and Jasurbek

G’Ulomov.

"KREMNIY ASOSLI QUYOSH ELEMENTLARIDA REKOMBINATSIYA VA

GENERATSIYA JARAYONI" Science and Education, vol. 1, no. 2, 2020, pp. 230-235. doi:
10.24412/2181-0842-2020-2-230-235

8.

Atwater, H. and Polman, A., Plasmonics for improved photovoltaic devices, Nat.

Mater., 2010, vol. 9, no. 3, pp. 205

–

213.

9.

Klimov, V.V., Nanoplazmonika (Nanoplasmonics), Moscow: Fizmatlit, 2009.

10.

Schuller, J.A., Barnard, E.S., Cai., W., et al., Plasmonics for extreme light

concentration and manipulation, Nat Mater., 2010, vol. 9, no. 4, p. 368. ww.ncbi.
nlm.nih.gov/pubmed/20168343.

11.

Jasurbek Gulomov, Rayimjon Aliev, Murad Nasirov and Jakhongir Ziyoitdinov

(2020); MODELING METAL NANOPARTICLES INFLUENCE TO PROPERTIES OF SILICON
SOLAR

CELLS

Int.

J.

of

Adv.

Res.

8

(Nov).

336-345.

Doi:

http://dx.doi.org/10.21474/IJAR01/12015

12.

Aliev, R., Gulomov, J., Abduvohidov, M. et al. Stimulation of Photoactive

Absorption of Sunlight in Thin Layers of Silicon Structures by Metal Nanoparticles. Appl.
Sol. Energy 56, 364

–

370 (2020).

https://doi.org/10.3103/S0003701X20050035

13.

Burgelman M, Nollet P, Degrave S. Modelling polycrystalline semiconductor

solar cells. Thin Solid Films 2000; 361

–

362: 527

–

532.

14.

Sentaurus device user guide, version O-2018.06, June 2018.

15.

Sentaurus structure editor user guide, version O-2018.06, June 2018.

16.

Sentaurus visual user guide, version O-2018.06, June 2018.

17.

Sentaurus work bench user guide, version O-2018.06, June 2018.