05-GÜNEŞ PANELİ NASIL ÇALIŞIR

Güneş ışığı foton adı verilen görünmez elektrik partiküllerinden oluşur. Bu öyle yoğun bir kaynaktır ki, sadece bir dakikada gelen fotonlar bile dünyanın bir yıllık enerji tüketimine yetecek miktardadır. Güneşten gelen bu enerjiyi kullanarak elektrik üretme aracı olarak da güneş panelleri kullanılır.

Güneş panelleri, güneşten gelen ışınların içerdiği foton enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlayan bir düzeneğe sahiptir. Bunu da temelde paneller üzerinde bulunan güneş hücreleri yardımıyla yaparlar.Güneş hücreleri, güneşten gelen fotonları pozitif ve negatif gerilim ile elektrik enerjisine dönüştürürler.

Güneş panellerinin yapımında kullanılan fotovoltaik hücreler ağırlıklı olarak silikon bazlı malzemelerden üretilir. Bu hücreler üzerine düşen güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çevirme özelliğine sahiptir ve bunun için bir yakıt hücresinde ya da bataryada olduğu gibi bir kimyasal reaksiyona ya da ayrıca bir yakıta ihtiyaç duymazlar. Silikon yapıya eklenen bor ve fosfor sayesinde pozitif ve negatif kutuplar oluşur ve bu devre üzerinden bir akım geçer. Böylece fotonlar elektriğe dönüşmüş olur.

Fotovoltaik özellikli silikon hücrelerin çok sayıda bir araya getirilmesi ile oluşan güneş panelleri, hücre sayısının artmasıyla daha fazla elektrik enerjisi üretecek şekilde 60 hücreli, 72 hücreli ya da 96 hücreli olacak şekilde farklı panel boyutlarına göre üretilirler.

Güneş panelleri, monokristal, polikristal ve ince film olmak üzere bileşenleri açısından, ticari olarak üç ayrı türde bulunmaktadır. Bunların her birinin verimlilik, maliyet , ağırlık gibi ayrı avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. Örneğin monokristal paneller verimliliği ve aynı doğrultuda fiyatı da bu üç tip panel arasında en yüksek, poliskristal paneller fiyat olarak daha makul ancak daha az verimli ve estetik yönü monokristale göre daha zayıf, ince film paneller de fiyat olarak uygun olmasına rağmen verimlilikte en düşük değeri taşıyan panellerdir.

Güneş panelleri DC ( Direct Current: Doğru Akım) elektrik üretirler. DC akımda elektronlar bir elektrik devresinde tek yönde hareket ederler. Pile bağlı bir lamba örneğinde; elektronlar pilin eksi ucundan lamba üzerinden artı uca doğru hareket ederler. AC (Alternatif Akım: Alternatif Current) akımda elektronlar, bir arabanın motorunun silindiri gibi, periyodik olarak ters yönde itilir ve çekilirler. Bir bobin tel bir mıknatısın hemen yanı başında döndüğünde jeneratörler AC elektrik üretirler. Gaz veya dizel yakıt, hidroelektrik, nükleer, kömür, rüzgar veya güneş enerjisi gibi bir çok farklı enerji kaynağı bu jeneratörün “kolunu” çevirebilir.

Uzun mesafelere iletimin alternatif akımla daha az maliyetli olması nedeniyle, elektrik şebekelerinde AC, DC’ye tercih edilmiştir. Güneş panelleri DC elektrik üretmektedir. DC elektriği AC şebeke elektriğine inverter yardımıyla çevrilir.

Bir solar inverter, solar paneller tarafından üretilen DC elektriği AC elektriğe dönüştürür. Solar elektrik sistemlerinin beyinleri olan inverterler, DC enerjiyi AC’ye dönüştürmenin yanı sıra toprak kaçaklarına karşı korumayı ve akım, gerilim, üretilen enerji ve benzeri istatistikleri tutar, iletir ve güneş panellerinin maksimum güç noktalarında (Maksimum Power Point Tracking – Maksimum Güç Noktası Tarama) çalışmasını sağlar.