Yupqa plyonkali quyosh xujayralari uchun yangi materiallarni ishlab chiqish ularning sozlanishi keng tarmoqli oralig'i va moslashuvchan energiya yig'ish mashinalarida keng qo'llanilishi tufayli katta e'tiborni tortmoqda

Dielektrik tadqiqotlar

CdS, shuningdek, CdS / betanin kompozitsiyasining (50% betanin) dielektrik tadqiqotlari 11-rasmda ko'rsatilgan . Pelletlangan namunaning sig'imi ( C ), dielektrik yo'qotishning tangensi yoki tarqalish omili (tan d ) va o'tkazuvchanligi ( G ) xona haroratida o'lchanadi. 300 Vt akkor lampochka bilan yoritish yorug'lik manbai va namuna ushlagichi (25, 50, 75 sm) orasidagi masofani, shuningdek yorug'lik vaqtini o'zgartirish orqali turli intensivlikdagi namunalarning o'tkazuvchanligiga yorug'lik ta'sirini o'rganish uchun amalga oshiriladi. . Namunalarning dielektrik o'tkazuvchanligi ( e _{r ) tenglamadan hisoblanadi}e _r = Cd / e ₀ ABu erda d - qalinligi va A - namunaning maydoni. O'lchangan o'tkazuvchanlikdan o'tkazuvchanlik ( s ) quyidagi umumiy formula yordamida hisoblanadi.s = Gd / A
11-rasm (a) sig'im (b) tarqalish koeffitsienti (c) o'tkazuvchanlik va (d) yorug'lik bilan va yorug'liksiz CdS va CdS / betanin (50%) namunalarining dielektrik o'tkazuvchanligi. Engil yoritilgan namunalar uchun kengaytirilgan sig'im, D-omil, o'tkazuvchanlik va dielektrik o'tkazuvchanlik kuzatiladi. CdS (qora), yoritilgan CdS (ko'k), CdS / betanin kompozit (qizil) orasida yoritilgan kompozit (yashil) tizim nanoSiemens (nS) tartibidagi yuqori o'tkazuvchanlikka ega.
Barcha miqdorlar chastotaga (50 Gts dan 5000 Gts gacha) bog'liq holda chizilgan. Sig'im, tarqalish omili va o'tkazuvchanlik kabi xususiyatlar CdS / betanin yadrosi / qobiq tuzilishi uchun juda katta. Shubhasiz, modifikatsiya betanin bo'yog'idan kelib chiqqan. Deyarli barcha yarim o'tkazgichlar yorug'lik yoritilishida tashuvchining zaryad zichligi oshishi tufayli o'tkazuvchanlikning biroz oshishini ko'rsatadi. Bu erda CdS ning o'tkazuvchanligi ( 12-rasm) yorug'lik yoritilishida ortadi, chunki elektronni valentlik zonasidan o'tkazuvchanlik zonasiga chiqarib tashlash uchun energiya optik shaklda mavjud bo'ladi. Shu bilan birga, yorug'likda CdS/betanin kompozitlarida fotogeneratsiyalangan elektronlarning betaninning o'tkazuvchanlik zonasidan CdS o'tkazuvchanlik zonasiga o'tishi tufayli o'tkazuvchanlikning katta kuchayishi kuzatiladi. ⁴⁸ Bu kompozit tizimdagi CdS o'tkazuvchanlik zonasida ko'p miqdordagi erkin tashuvchilarni hosil qiladi, bu esa elektr o'tkazuvchanligini oshiradi. Bizning topilmalarimiz Nabanita Pal va boshqalar bilan mos keladi. ⁴⁹ Ular atirgul bengal bo'yog'i bilan qo'shilgan mezoporozli titaniyadagi fotoo'tkazuvchanlikning qo'shilmaganidan ko'ra yaxshilangani haqida xabar berishdi.
12-rasm CdS va CdS / betanin kompozit (50%) strukturasining ikki xil usul bilan hisoblangan o'tkazuvchanligi ((a) o'tkazuvchanlik (b) yordamida dielektrik o'tkazuvchanlik va tarqalish faktori). Ikkala holatda ham yaxshilangan o'tkazuvchanlik yorug'lik bilan yoritilgan kompozit (yashil) tizim uchun kuzatiladi.
Yoritish vaqti kompozit strukturaning o'tkazuvchanligiga ham ta'sir qiladi ( 13-rasm (a) ). Biz namunalarni 1, 4, 8 va 20 daqiqa davomida yorug'lik manbasi orasidagi masofani qat'iy (25 sm) ushlab turdik. Maksimal o'tkazuvchanlik 8 daqiqalik yorug'lik uchun kuzatiladi. O'tkazuvchanlikning bu ko'tarilishi betanin bo'yog'ining yordami bilan bandlararo o'tish bilan bog'liq. Namuna o'tkazuvchanligi CdS ning yorug'liksiz o'tkazuvchanlik qiymatiga 20 minut yoritilishida tushib ketganligi aniqlandi. ^{Bu 20-} bo'yoqning buzilishi bilan bog'liq bo'lishi mumkinyuqori intensivlikdagi yorug'lik yoritilishidan kelib chiqdi. Namuna va yorug'lik manbai masofasi 25 dan 75 sm gacha, qadam o'lchami 25 sm (yorug'lik vaqti 1 minutdan kamroq) o'zgaradi. O'tkazuvchanlik past chastotali (2 kHz gacha) mintaqada yorug'lik intensivligi oshishi bilan (25 sm masofada maksimal yorug'lik yoritilishi intensivligiga ega) ortib borishi va yuqori chastotali mintaqada kamayishi aniqlangan (13-rasm) . (b)). Yuqori chastota (10 kHz) uchun 75 sm (min intensivlik) masofada yuqori o'tkazuvchanlik qiymati olinadi. Kompozit namunaga eng yuqori zichlikdagi yorug'likning ta'sirini o'lchagandan so'ng, yorug'lik manbai o'chiriladi va o'tkazuvchanlik o'lchanadi. Maksimal o'tkazuvchanlik past chastotali (1 kHz) mintaqada kuzatiladi va chastota 10 kHz ga yetganda kamayadi. Bu pasayish odatda bo'yoqlarda kuzatiladigan parchalanish jarayonidan kelib chiqishi mumkin. ^50,51 Bu hodisa juda kuchli yorug'lik ta'sirida bo'yoq molekulalarida sayqallash effekti ⁵² deb nomlanadi . Natijada, bo'yoq molekulasi CdS yadrosidan ajralib chiqishi va elektronlarni ushlab turish markazlarini kiritishi mumkin. ⁵³Sirtdagi bu tutqich markazlari atmosfera kislorodi tomonidan tortiladi va elektronlarni tozalashga olib keladi, bu yadro/qobiq tizimida erkin tashuvchi zaryad hosil bo'lishini kamaytirish orqali o'tkazuvchanlikning pasayishiga olib keladi.
13-rasm Turli yorug'lik vaqtida (a) va yorug'likning turli intensivligida (b) CdS / betanin kompozitining (50%) foto o'tkazuvchanligi. Kiritilgan o'tkazuvchanlikning kattalashtirilgan ko'rinishini ko'rsatadi. 8 daqiqagacha namunaning o'tkazuvchanligi yorug'lik yoritilishi bilan oshdi, 20 daqiqada esa betanin bo'yog'ining degradatsiyasi tufayli o'tkazuvchanlikning pasayishi kuzatiladi. Oq yorug'likning intensivligi, shuningdek, quyi chastotali mintaqada (1 kHz) o'tkazuvchanlikni oshirish, yuqori chastotali mintaqada (10 kHz) kamaytirish orqali kompozitning o'tkazuvchanligiga ham ta'sir qiladi.