Namangan davlat universiteti
Annotatsiya. Ushbu tadqiqotda TiO₂ pardasimon fotoelektrik qatlam hamda Bi₂Te₃/Sb₂Te₃ termoelektrik yarimo'tkazgich strukturalarida issiqlik va elektr transporti hodisalari kompleks tahlil qilindi. Fotoelektrik qatlamda fotogeneratsiyalangan zaryad tashuvchilarning hosil bo'lishi, diffuziyasi va rekombinatsiyasi, termoelektrik qismda esa harorat gradienti ta'sirida yuzaga keluvchi Seebeck effekti o'rganildi. Issiqlik oqimi, harorat taqsimoti, elektr potensial va tok zichligi o'rtasidagi bog'lanishlar baholandi. TiO₂ va Bi₂Te₃/Sb₂Te₃ qatlamlarining termofizik hamda elektr parametrlarining umumiy energiya konversiyasiga ta'siri aniqlandi. Natijalar gibrid foto-termoelektrik tizimlarda issiqlik yo'qotishlarini kamaytirish, zaryad tashuvchilar transportini yaxshilash va chiqish quvvatini oshirish uchun strukturaviy optimallashtirish yo'nalishlarini belgilash imkonini beradi. Shuningdek, kontakt qarshiliklari va qatlamlararo issiqlik uzatish samaradorligining qurilma barqarorligiga ta'siri hisobga olindi.
Kalit so'zlar: TiO₂ yupqa parda; Bi₂Te₃/Sb₂Te₃; yarimo'tkazgich struktura; issiqlik-elektr transporti; zaryad tashuvchilar; Seebeck effekti; harorat gradienti
Аннотация. В настоящем исследовании проведён комплексный анализ явлений теплового и электрического транспорта в тонкоплёночном фотоэлектрическом слое TiO₂ и термоэлектрических полупроводниковых структурах Bi₂Te₃/Sb₂Te₃. В фотоэлектрическом слое изучены процессы образования, диффузии и рекомбинации фотогенерированных носителей заряда, а в термоэлектрической части — эффект Зеебека, возникающий под действием градиента температуры. Оценены взаимосвязи между тепловым потоком, распределением температуры, электрическим потенциалом и плотностью тока. Определено влияние теплофизических и электрических параметров слоёв TiO₂ и Bi₂Te₃/Sb₂Te₃ на общую эффективность преобразования энергии. Полученные результаты позволяют определить направления структурной оптимизации гибридных фото-термоэлектрических систем для снижения тепловых потерь, улучшения транспорта носителей заряда и повышения выходной мощности. Кроме того, учтено влияние контактных сопротивлений и эффективности межслойной теплопередачи на стабильность работы устройства.
Ключевые слова: тонкая плёнка TiO₂; Bi₂Te₃/Sb₂Te₃; полупроводниковая структура; тепловой и электрический транспорт; носители заряда; эффект Зеебека; градиент температуры
Abstract. This study presents a comprehensive analysis of heat and electric transport phenomena in a TiO₂ thin-film photovoltaic layer and Bi₂Te₃/Sb₂Te₃ thermoelectric semiconductor structures. In the photovoltaic layer, the generation, diffusion and recombination of photogenerated charge carriers were investigated, while in the thermoelectric section the Seebeck effect arising under a temperature gradient was examined. The relationships between heat flux, temperature distribution, electric potential and current density were evaluated. The influence of the thermophysical and electrical parameters of the TiO₂ and Bi₂Te₃/Sb₂Te₃ layers on the overall energy conversion efficiency was determined. The results make it possible to identify structural optimization directions for hybrid photovoltaic–thermoelectric systems aimed at reducing heat losses, improving charge carrier transport and increasing output power. The effect of contact resistances and interlayer heat transfer efficiency on device stability was also taken into account.
Keywords: TiO₂ thin film; Bi₂Te₃/Sb₂Te₃; semiconductor structure; heat and electric transport; charge carriers; Seebeck effect; temperature gradient