Bu, insanlık tarihinin yakın gelecekte sorulan ve bunun sonucunda güneş panelleri ile ilk filizine kök salan bir soru, bir imge olmuştur. Güneş panelleri, 19. yüzyıldan beri bilinen ve geliştirilen bir teknoloji olsa da köklerini ilk olarak 20. ve 21. yüzyılda salmıştır.
Fotovoltaik Panel Nedir?
Güneş enerji sisteminin ne olduğu hakkında kısa bilgi verdik, şimdi ise bu sistem özelinde nedir nedensellik sorusunu sormaya başlayalım. Güneş enerjisinin elektrik üretmek için kullanılan başlıca cihazı fotovoltaik güneş sistemidir. Bu sistemin temel mekanik parçalarını sayalım: sistem içerisinde inverter, akü, şarj kontrol cihazı gibi farklı elemanların birleşiminden oluşur.
Bu sistem, ışığın fotonlardan elektrik üretimi anlamına gelir. Bu sebeple güneş panelleri fotovoltaik olarak isimlendirilmiştir. Fotovoltaik paneller, doğrusal akım kullanılarak dönüştürülen fotonlar yani ışık demetlerinin iletimi için özel elementler kullanır. Bunlardan bazıları; galyum, arsenik ve kadmiyum gibi spesifik elementlerdir.
Fotovoltaik paneller, yani PV, farklı güneş hücrelerinden oluşur. Bu hücreler, iki silikon tabakasından oluşur ve küçük, ince plakalardır. Güneş ışığı yani fotonlar bu PV hücrelerinin üzerine düştüğünde iki katman arasında bir elektrik voltajı oluşur. Temel olarak, güneşten elektriğimizi üretmiş oluruz.
Fotovoltaik Çeşitleri Nelerdir?
- Monokristal Güneş Panelleri: Monokristal güneş pilleri, tek bir silikon kristalinden oluşur. Böylece elektronlar daha rahat hareket eder ve daha fazla verim sağlar. Dezavantajları arasında maliyetli ve üretilmesi daha zordur, avantajları arasında, %24 oranında diğer panellere göre daha verimlidir, yüksel ısı ve aşınma toleransı yüksektir.
- Polikristal Güneş Panelleri: Polikristalin ön kısmı silikondan yapılır, arka kısmı ise dalgalıdır ve güneş panelleri arasında en yaygın olanıdır. Verimliliği daha düşüktür %15, yani aynı verimi elde etmek için çok daha fazla güneş panele ihtiyacımız var.
- Amorf Güneş Panelleri: Kristal güneş panellerinin aksine, bu PV paneller kristal bir yapıya sahip değildir. Bunun yerine ince, fotovoltaik bir amorf silikon filmi ile kaplanması hafiflik ve esneklik sağlar. Amorf güneş panellerinin verimliliği, kristal güneş panellerinden daha düşüktür %7 verimlilik sağlar. En önemli özelliği çok yüksek sıcaklıklara dayanabilmektedir.
- Glass-Glass Güneş Panelleri: Arka kısım da ön panel gibi plastik yerine camdan yapıldığı için çift camlı panel de denir. Çift cam sayesinde daha uzun bir kullanım ömrü ve %25 ve daha fazla verim elde edebiliriz. Bu güneş panelinin uygun şartlar sağladığında otuz yıl sonrada %85’lik verim ile çalışabilirler.
Fotovoltaik Sistemin Temel Çalışma Prensibi?
Fotovoltaik güneş panelleri, enerji toplayan hücreler ve depolayan güneş pilleri temelinde çalışır. EMR yani radyant enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürürler temel olarak;
- Güneş panellerinin üzerine ışık düştüğünde pozitif ve negatif elektronlar salınır. Serbest salınıma geçen bu elektron parçaları potansiyel bir fark oluşturur. Bu potansiyel fark sistemden çektiği enerjiyi bu enerjiye göre bir akım oluşturur. Temel olarak paneller güneş ışığını DC elektriğine çevirir inverter gibi denebilir.
- DC elektrik akımının gerektiğinde kapatılabilmesi için DC anahtar eklenir ve kablo kontrol sistemine bağlanır.
- Üretilen güneş enerjisinin evde kullanılabilmesi için önce AC akıma dönüştürülmesi gerekir (evler, konutlar alternatif akım kullanır). DC > AC elektrik dönüşümü için invertöre yönlendirilir. Bunun sonucunda AC akım evde tüketilebilir ve şebekeye bağlanır.
- İnvertör sayesinde kullanıma hazır olan enerji ise evlerden ofislere kadar hemen her alanda değerlendirilebilir.
- İstenildiği ya da ihtiyaca göre depolanabilir önemli olan depolanmadan önce, bataryanın invertörden önce ya da sonra monte edilmelidir.
- AC elektrik en son olarak evin bağlı olduğu sigorta kutusuna dahil eder.
- Elektrik daha sonra ev içinde, ışıklara, cihazlara güç verebilmek için kullanıma hazırdır.
Fotovoltaik Güneş Paneli Nerelerde Kullanılır?
Popülaritesi her geçen gün ve insanlarda çevre bilinci oluştuğu için temiz enerji kayanlarını daha çok kullanma başlamışladır. Fotovoltaik sistemler birçok alanda kullanılabilmektedir. Bunlardan; bahçe, sokak, mahalle araları, otobüs terminalleri, evlerdeki çatılarda, trafik işaret lambalarda, sanayi alanlarında, güven kameralarında ve alanı hacmi olan her yerde kullanılabilmektedir. En önemli özelliği düşük maliyetlere sahip olması ve enerji tasarrufu sağlamsıdır.
Fotovoltaik mi Güneş Panelleri mi?
Fotovoltaik ve güneş panelleri arasında kalırsak hangisini seçmeliyim, aslında bu tamamen ihtiyaca göre şekillenir şöyle;
- Önceliğimiz sıcak suyu ısıtmak, ısıtma sisteminin çalışmasını desteklemek ise fotovoltaik paneller iyi bir çözüm olabilir.
- Eğer önceliğimiz, şebeke elektriği kaynağından bağımsız olmak ya da elektrik faturalarını düşürmek ise normal güneş panelleri ihtiyacımızı fazlası ile görürler.
Yorumlar
Kalan Karakter: