MakalelerSolar Enerji

Fotovoltaik Nedir? Fotovoltaik Panel Nedir?

Yenilenebilir enerjinin yaygınlaşması ile birlikte popülerliği artan güneş enerji sistemleri ile ilgili üretimin nasıl yapıldığı, güneş enerjisinin nasıl elektriğe dönüştürüldüğü konuları üzerinde durulmaya başlanmıştır. İçeriğimizde hem bu konuda hem de detaylı olarak fotovoltaik sistem hakkında öğrenmek istediğiniz bilgilere erişebilirsiniz.

Fotovoltaik Nedir?

Sözlük tanımı ile fotovoltaik nedir sorusunu yanıtlarsak, basit olarak güneş hücreleri yahut güneş panelleri ile güneşten elektrik üretme yöntemidir diyebiliriz. Güneş hücreleri üzerlerine düşen güneş ışığını (foton) direk olarak doğrusal akıma dönüştürür. Akımı iletmek için ise galyum, kadmiyum, arsenit gibi yarı iletken olarak bilinen materyalleri kullanır.

Güneş için Fotovoltaik Nedir?

Güneş için fotovoltaik nedirdiye düşünüldüğünde güneş enerjisi sisteminin detaylarına bakmamız gerekir. Güneş pilleri, fotovoltaik olay ya da ilke olarak bilinen, üzerlerine ışık düştüğü anda uçlarında elektrik gerilimi oluşması etkisine dayalı çalışırlar. GES sistemlerinde iki farklı sistem çeşidi bulunur. Bunlardan bir tanesi Şebekeye Bağlı (On-Grid) sistemlerdir. Bu sistemde depolamaya ihtiyaç yoktur. Şebeke ile direk karşılıklı alışveriş söz konusudur. Santralde ürettiğiniz elektriği direk şebekeye satar, fazlasına ihtiyacınız olursa da yine şebekeden gereken elektriği tedarik edersiniz. Burada şarj ve akü maliyetinin ortadan kalkması avantaj olarak değerlendirilebilir.

Şebekeden Bağımsız (Off-Grid) sistemlerde ise üretilen enerjinin depolanması söz konusudur. Depolanma akü gruplarına yapılır. Bu sistem genelde elektrik hatlarına ulaşım zorken tercih edilir.
Fotovoltaik Panel
Fotovoltaik Panel

Fotovoltaik Panel Nedir?

Fotovoltaik panel nedir şeklinde sorulduğunda farklı bir sistem ifade edildiği düşünülse de aslında solar panel ile aynı anlama gelmektedir. Fotovoltaik paneller ya da güneş panelleri, güneş enerjisini yakalayıp elektrik enerjisine dönüştüren materyallerdir. Paneller küçük hücrelerden oluşurlar. Bu hücreler yarı iletken materyallerden yapılırlar. Yapımlarında ağırlıklı olarak silikon tercih edildiği söylenebilir.

Fotovoltaik Sistem Nedir?

Güneş enerjisi sisteminin ne olduğu hakkında bilginiz var ise fotovoltaik sistem nedir sorusunun yanıtına da sahip olduğunuz anlamına gelir. Güneş enerji sisteminin ne olduğu ve nasıl çalıştığı hakkında bilgi sahibi olmak isterseniz Güneş Enerjisi Nedir? yazımızı inceleyebilirsiniz. Yine de genel anlamda bilgi verecek olursak, birden fazla solar panelin bir araya gelerek inverter ve bazı elektronik materyallerin yardımı ile güneşten enerji ürettiği sistemlere fotovoltaik sistemler denildiğini söyleyebiliriz.

Fotovoltaik Pil Nedir?

Fotovoltaik piller güneş enerjisini depolamanıza yarayan bataryalardır. Bu sayede güneş ışığının olmadığı zamanlarda da elektrik kullanımı yapabilirsiniz. Fotovoltaik pil nedir sorusu yanıtlandığına göre pil çeşitlerinden bahsedebiliriz.

Fotovoltaik Pil Çeşitleri Nelerdir?

Pil çeşitleri, 4 farklı teknoloji çerçevesinde incelenebilir. Bu 4 teknoloji, kristal yapılı, ince film teknolojisi, birleşik ve nanoteknoloji olarak adlandırılırlar. Fotovoltaik pil çeşitleri nelerdir sorunuzun yanıtını aşağıdaki listede bulabilirsiniz.

  1. İnorganik Piller
  2. İki Katmanlı İnorganik Piller
  3. Tek Kristal Silisyum Piller
  4. Çok Kristal Silisyum Piller
  5. İnce Film Piller
  6. Amorf Silisyum Piller
  7. Çok Kristalli İnce Film Piller
  8. İnce Film Kalgonit Piller
  9. Kadmiyum Tellürid Piller (CdTe)
  10. Bakır İndiyum Diseleneid Piller
  11. Bakır İndiyum Galyum Diseleneid Piller (CIGS)
  12. Flexible CIGS Piller
  13. Çok Eklemli Piller
  14. Nanofotovoltaik Piller (NanoPV)
  15. Kuantum Noktalı Piller
  16. Boya Hassasiyetli Piller

Fotovoltaik Etki Nedir?

Bir hücrenin güneş ışığına maruz kalmasıyla hücre içerisinde voltaj veya elektrik akımının üretilmesi süreci fotovoltaik etki nedir sorusunun cevabıdır. Etkiyi ilk olarak 1839’da Edmond Becquerel keşfetmiştir. Islak hücrelerle yaptığı deneylerde Becquerel, gümüş plakaların güneş ışığı almasıyla hücredeki voltajda artış olduğunu belirlemiştir. Süreci şöyle anlatabiliriz;

  1. Önce solar hücrelerde fotovoltaik etki oluşur. Bu solar hücreler bir p-n bağlantısı oluşturmak için bir araya gelmiş iki yarı iletken yararlandır. (Biri p-tipi biri de n-tipidir.
  2. Bu iki farklı tipteki yarı iletken birleşerek, elektronlar pozitif (p) tarafına hareket eder. Hole’lar ise negatif (n) tarafına hareket eder. Bu şekilde bağlantı bölgesinde bir elektrik alanı oluşur.
  3. Bu alan, negatif yüklü parçacıkların bir yönde, pozitif yüklü parçacıklarında diğer bir yönde hareketini sağlar.
  4. Işık, küçük elektromanyetik radyasyon veya enerji demetleri içeren fotonlardan meydana gelir. Bu fotonlar, hücreler tarafından absorbe edilebilirler. Uygun miktarda ışık geldiğinde hücreler, fotondan gelen enerjiyi p-n bağlantısındaki yarı iletken materyalin içindeki elektronlara aktarır.
  5. Bu şekilde elektronlar iletim bandı olarak bilinen daha yüksek bir enerji bandına atlar. Bu elektronun sıçradığı değerlik bandında bir boşluk kalmasına neden olur. Elektronun bu hareketi eklenen enerji sonucunda iki yük taşıyıcı ve bir çift elektron deliği oluşturur.
  6. Elektronlar uyarılmazlarsa çevreleyen atomlarla oluşturdukları bağlar aracılığı ile yarı iletken malzemeyi bir arada tutarlar ve hareket olmaz. İletim bandında uyarılmış hallerinde ise elektronlar materyal içerisinde hareket etmekte serbesttir. P-n bağlantısı nedeni ile ortaya çıkan elektrik alanında elektronlar ve boşluklar (delikler) ters yönde hareket ederler. Serbest elektronlar ise, p tarafa gitmek yerine n tarafına gitmeye çalışırlar. Elektronun yaptığı bu hareket hücrede elektrik akımı yaratılmasını sağlar.
  7. Elektron hareket edince daha önce de söylediğimiz gibi arkasında bir boşluk(delik) bırakır. Bu delikte hareket edebilir ama bu hareket p tarafının tersi yönünde olur.

Hücrede akımı oluşturan süreç bu şekildedir.

Fotovoltaik Modül Nedir?

Aynı zamanda solar panel olarak da bilinirler. Üst kısımda bulunan Solar panel nedir başlığımızın altındaki tanım fotovoltaik modül nedir sorusunun cevabını da kapsamaktadır. Yine de başka bir deyişle iki plastik film içerisine yerleşik seri ve/veya paralel bağlı güneş hücrelerinden oluşan yapıya fotovoltaik modül denir. Ön taraftaki cam kısım iç tarafı mekanik hasara karşı korur. İnce film güneş modüllerinde fotoaktif katman doğrudan cama yerleştirilir ve sonra da şeritler halinde lazer aracılığı ile kesilerek seri bağlanır.

Fotovoltaik Cam Nedir?

Sağlam yapısı sayesinde koruma sağlarken aynı anda güneş enerjisinden elektrik üretebilmenizi sağlayan bir yapı malzemesidir. Bina-entegre photovoltaic olarak geçen (BIPV) ve çatıya, çatı pencerelerine ya da belirli bina cephelerine uygulanabilen bu malzeme için maliyetin de inşaat malzemelerine paralel bakıldığında çok ciddi bir fark yaratmadığı söylenebilir. Son zamanlarda yenilenebilir enerjiye yönelik yatırımlar ve bilinçlenme sonucu popülerleşen güneş enerji sistemlerinin hızla büyüyen bir bölümü olan BIPV modüller eski yapılara da uygulanabilir. Fotovoltaik cam nedir konusunu bu şekilde özetleyebiliriz. Solar sistemlerin çalışma prensibi aynı olduğundan nasıl elektrik ürettiğini yukarıdaki Fotovoltaik Etki ya da Sistem Nedir başlıkları altından öğrenebilirsiniz.

Fotovoltaik Termal Sistemler Nedir?

Fotovoltaik termal sistemler, daha yaygın adı ile solar termal sistemler güneş ışığından gelen ısıyı kullanırlar. Güneş ışınları absorbe edilerek yansıtıcılar aracılığı ile yoğunlaştırılıp bir eşanjör aracılığı ile akışkan ısıtılır. Isıtılan akışkan vasıtası ile su buharı üretilir. Konvansiyonel enerji santrallerindeki sistem gibi türbin ve jeneratörleri hareket ettirmek için bu su buharı kullanılır. Güneş ışınları ile ısıtılan su buharı ile enerji üreten santraller tanımı fotovoltaik termal sistemler nedir sorusunun kısa yanıtıdır denilebilir.

Fotovoltaik Kablo Nedir?

Fotovoltaik kablolar, tüm fotovoltaik sistemler ve güneş panellerinde fotovoltaik sistem elemanlarının bağlantılarında kullanılmak için üretilen kablolardır. Genellikle teknik açıdan UV, ozon ya da hava şartlarına dayanıklı üretilirler. Kabloya ait teknik özellikler, sisteminizin gerekliliklerine göre belirlenir. Fotovoltaik kablo nedir bilgisine sahip olsanız dahi gerekli teknik analiz yapılmadan hangi çeşidini kullanacağınıza dair genel bir fikir sahibi olmanız, GES sisteminizin yapı elemanlarına karar vermeden pek mümkün olmayacaktır. Kullanılan kablonun sisteme uygunluğu, üretim verimliliği açısından önemli bir etkendir.

Fotovoltaik Hücre Nedir?

Aynı zamanda solar hücre olarak da bilinirler. Fotonların veya ışık parçacıklarının üstlerine vurmasıyla elektrik üreten bileşenlerdir. Bu işleme daha önce de adından bahsettiğimiz fotovoltaik etki denir. Solar etkide bahsettiğimiz üretim aşamalarını takip eden hücreler saniyede 300.000 km hızla güneş radyasyonu taşıyan temel parçacıklar olan fotonları kullanırlar. Güneş panelleri üzerinde birden fazla bulunan bu hücrelerin seçimleri verimliliklerine göre kıyaslanarak yapılabilir.

Güneş enerjisi ve çatı ges sistemleri ile ilgili daha fazla bilgi almak için diğer makalelerimizi incelebilirsiniz.

Uzman ekibi, uzun yıllar tecrübesi ile sizlere yenilenebilir enerji ile buluşturalım. Hemen bize ulaşın.
Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Teklif Alın