Güneş Paneli Çalışma Prensibi Nedir?

Küresel ısınmanın etkileri her geçen yıl bir öncekine göre daha fazla hissedilir olmaya başladı. Bu etkileri yavaşlatmak veya mümkünse geri çevirmek ise yenilenebilir enerjilere olan yatırımların artması ve fosil yakıtların hayatımızdan çıkması ile ancak olabilir.

Bu yazımızda ise yenilenebilir enerji deyince akla gelen en önemli kaynak olan güneş enerjisinin ana bileşeni olan güneş panelleri ve güneş paneli çalışma prensibine değinmek istiyoruz.

Güneş Enerjisi Sistemi Nedir?

Güneş enerjisi, güneş ışınımından elde edilen yenilenebilir bir elektrik enerjisi ve ısı kaynağıdır. Güneş enerjiyi bir radyasyon ışınımı olarak kendi bünyesinden dışarıya doğru göndererek güneş sisteminizdeki Dünya ve diğer gezegenlere kuşattırır. Dünya üzerine ulaşan bu ışınımlar, fotovoltaik hücreler (PV Cells) aracılığı ile kullanılabilir bir enerjiye dönüştürülür. Bu dönüşüm sırasında ise zararlı gaz veya emisyon salınımı olmaz. Direk güneş ışığı kullanılarak çok temiz (yani çevre dostu) ve yenilenebilir bir enerji kaynağı elde edilir.

Peki bir adım daha detaya inersek; güneş enerjisinden nasıl elektrik üretilir sorusu aklımıza gelir. Bu soruya cevaben, Güneşte genel manada meydana çıkan tepkimeler sonunda oluşan enerjinin bir bölümü dünyamıza ulaşan ışınım enerjisidir. Gelen bu ışınımlar güneş enerjisi panellerinin üzerine çarparak silikon hücreler üzerinde atomların hareket etmesine ve doğrusal akım oluşturup güneş enerjisinden elektrik üretilmesine imkân sağlar. Direk güneşten gelen ışınımlar bu süreçte kullanıldığı içinde bu üretilen enerji yenilenebilir olup emisyonsuzdur.

Tabii ki güneş ışınımlarından elektrik üretebilmek için güneş enerjisi panellerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda güneş paneli nasıl yapılır sorusunun cevabına beraber bir bakalım. Dünya nüfusunun ve de sanayileşmenin gün geçtikçe artması ile dünyada enerji ihtiyacı önemli derecede artış göstermektedir. Ayrıca, petrol veya doğalgaz gibi kaynaklarının da azalması ile bu kaynaklara bağlı olmayan ülkelerde artan enerji ihtiyacına cevap vermesi oldukça zor ve de pek bir imkânı olmayan bir durumdur.

Güneş enerjisinin temeli ise güneşten dünyaya gelmekte olan fotonların güneş panelleri üstüne çarpması ile fotonların taşıdığı enerjinin elektrik ve ısı enerjisine dönmesine dayanır. Fotonların güneş enerjisi hücrelerine çarpmasıyla beraber elektronlar panellerin üst yüzeyinden alt yüzeyine doğru hareket ederler. Sadece bu hareket güneş panelinin alt ve üst katmanları içerisinde dc gerilim oluşmasını sağlar. Bu dc gerilim de eviricilerden gelen akım miktarı ile birleşip elektrik enerjisini ortaya çıkarır.

Buna ek olarak panelin alt kısmı ve üstü kısmı boyunca oluşan elektrik devresi, elektrik teçhizatlarına doğru bir güç akışı sağlar. Bakıldığı zaman bir binaya ya da eve güç sağlayabilmek için, enerji ihtiyaçlarına göre belirlenen oranda güneş paneli kurulumu gerekli olur. Bu bağlamda evde güneş paneli kurulumu da mümkün olur.

Güneş Enerjisi Sistemi Kullanım Alanları

Günümüzde güneş enerjisi kullanım alanları pek çok çeşitlidir. Bu bağlamda güneş paneli çalışma sistemleri de kullanılmaktadır. Fabrika, endüstriyel alanlarda ve soğuk hava depolarının çatılarında güneş enerjisi santrali kurulması için genelde işletmeler tarafından tercih edilmektedir. Bu çatı üzeri güneş enerjisi projeleri, organize sanayi bölgelerinde, hayvancılık tesislerinde, tarım işletmelerinde, AVM, hastaneler, otellerde soğuk hava depolarında ve akaryakıt istasyonları gibi pek çok tesiste geniş bir kullanım alanına sahiplerdir.

Buna ek olarak solar paneller kullanarak elektrik üretip, seralarda da sebze ve meyveleri ısıtmakta kullanılır. Bundan dolayı kırsal bölgelerde ve tarım alanları, güneş enerjisi için yatırım alanları olarak tercih edilmektedir. Bu tarz bir sistem genel olarak akülü güneş enerjisi sistemleri olmaktadır.

Güneş Paneli Çalışma Prensibi

Güneş ışığı foton ismi verilen küçük enerji paketlerinden oluşur. Her an güneşten gelen ışınlar dünyamızın ihtiyacının yaklaşık 10 bin katı kadar enerjiyi dünya yüzeyine ulaştırmaktadır.

Bu şekilde sürekli güneşten gelen enerjiyi kullanarak elektrik üretmek için güneş panelleri, farklı bir şekilde söylenecek olunursa fotovoltaik paneller kullanılmaktadır.

Güneş panelleri; Fotovoltaik paneller, pek çok sayıda solar hücreden oluşur. Bu hücreler de silikon adı verilen ve de dünyamızda çok fazla bulunan elementlerden yapılır. Hemen hemen her bir hücre, pillerde de görüldüğü gibi elektrik akımı yaratmak adına bir pozitif ve de bir negatif katmandan oluşur. Buna ek olarak güneşten gelen foton güneş panelinin üzerinde de bulunan bu hücre tarafından emildikleri zaman açığa çıkan enerjiler elektronların özgür bir şekilde hareket etmelerine yol açmaktadır.

Elektrik üretmek için bir araya getirilmiş olan solar hücreleri birçok farklı alanda da kullanılmaktadır. Genel olarak kullanılan panelin boyutları yapılacak işe göre değişse bile işleyiş prensibi aynı olur. Ayrıca güneş takip sistemi çalışma prensibi de günümüz koşullarında çok yaygın bir şekilde rağbet görmekte olan bir konudur.

Bu fotovoltaik sistemlerin de güneş enerjisinden elektrik enerjileri ürettiği bilinir. Fakat bu şekilde elektrik üretmek adına sadece güneş panelleri yeterli olmaz. Bir fotovoltaik sistem güneş panelinin dışında pek çok cihazın da bir arada kullanılmasını gerektirir. Bu güneş paneli çalışma prensibi olarak da yer almaktadır. Bu çerçevede, bu tarz komple bir sistemde, güneş enerjisi panelleri, eviriciler, solar kablolar, konstrüksiyon gibi birçok bileşen bulunmaktadır.

Güneş Enerjisi ile Su Isıtma Sistemleri

Genel hatları itibari ile güneş enerjisi suyu nasıl ısıtır konusundan bahsedilecek olur ise su ısıtma sistemleri, kendi sistemi içerisinde yer alan özelleşmiş parçaların kompozit yapı ile bir arada tutulduğu, kollektörler yardımı ile güneşten emilen enerjisini ısı enerjisine çevirip bu sayede suyun ısıtılmasına da olanak sağlayan, yenilenebilir olan, çevreci ve de aynı zamanda maliyeti düşük bir sistem olmaktadır.

Günümüz koşullarında esasında da aktif termal sistem ya da pasif termal sistem olarak ikiye ayrılır. Güneş enerjisiyle birlikte su ısıtma sistemleri de daha çok suyu ısıtmak amacıyla kullanılır gibi görülseler dahi bu amacının yanında binaların ısıtılıp soğutulması durumu, havuzların ısıtılması durumu ve de daha gelişmiş versiyonlarında elektrik üretimi gibi bazı özellikleri de görebilmemiz mümkündür. Buna ek olarak gün boyu yüksek olan ışınıma maruz bölgelerde güneş enerjisi ile su ısıtma gibi sistemlerin kurulması, su ısıtma maliyetlerinde genel olarak %90 ’a varan bir azalmayı da karşılama potansiyeline de sahiptir.

İngot Güneş Paneli Nedir?

Güneş paneli üretimleri genel olarak; ingot, wafer, hücre ve de panel adlı olan dört adet farklı aşamadan oluşur. Bu aşamalar dünyanın hemen hemen her yerinde aynı olsa dahi sadece tek çatı altında toplanır, daha yüksek hız ve de daha düşük maliyet ile üretilir.

Monokristal, yüksek yatırım ve ya üretim maliyetine rağmen de daha verimli oluşu ile beraber öne çıkar. Verimlilik ve de kaliteye öncelik veren genel olarak ingot güneş paneli mono kristal teknolojisini tercih eder.

Çoklu kristalli hücrelerde genel manada verim %16-17 düzeyinde kalır. Ayrıca da Mono kristalli hücrelerde ise de güneş ışınları ve ya fotonların enerjisinin yaklaşık olarak da % 21’i olarak elektrik enerjisine çevrilebilir.

Güneş Paneli Çalışma Prensibi ile İlgili Sıkça Sorulan Sorular

İlginizi Çekebilir: Güneş Panelleri Nasıl Elektrik Üretiyor?