Güneş Enerjisinden Elektrik Üretimi

Yeteri kadar yeraltı fosil yakıtları kalmaması ve artan enerji ihtiyacı insanoğlunu yeni enerji kaynaklarını kullanmaya sürüklemiştir. Günümüzde bu enerji açığını kapatmak için çevreci ve sürdürülebilir seçimlerin başında yenilenebilir güneş enerjisi gelmektedir. Güneş enerjisi temiz, sonsuz ve yenilenebilir olmasıyla fosil yakıtlara iyi bir alternatif olmaktadır.

Güneş enerjisinden elektrik üretimi son derece kazançlı bir fikirdir. Güneş enerjisi ile ilk yatırım maliyetinden sonra neredeyse ömür boyu bedava elektriğe sahip olursunuz. Günde 12 kW-saat elektrik tüketen bir evin tüm elektrik ihtiyacını karşılayacak bir sistemi yaklaşık 10.000 Euro’ya kurdurabilirsiniz. Kurulu bir güneş PV sisteminin ömrü uzundur ve en az 20-30 yıl süresince elektrik üretir.

Güneş enerjisinden elektrik iki farklı yol ile üretilebilmektedir.

Termik Düzeneklerle Elektrik Üretimi

Yoğunlaştırmalı güneş toplayıcıları yöntemi ile güneş ısısının bir sıvıya buharlaştırılması sonucu ve klasik termik santrallere benzer bir şekilde buhar türbini ve jenaratörle elektrik elde edilmektedir.

Fotovoltaik Piller ile Elektrik Üretimi

Çevremizde sıklıkla gördüğümüz Güneş panelleri bu sayede elektrik enerjisi üretebilmekte veya enerjiyi başka bir enerjiye dönüştürebilmektedir. Fotovoltaik piller, yüzeylerine gelen güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir. Ayrıca fotovoltaik piller, Güneş pilleri olarak da bilinir. Yüzeyleri kare,dikdörtgen ve daire biçiminde olup alanları 100 cm kare, kalınlıkları 0,2 ve 0,4 mm civarındadır. Güneş pilinin yapısına göre; güneş enerjisi %5 ile %20 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir.

Biraz kimya bilgisiyle fotovoltaik pillerin çalışma prensibi daha net anlaşılabilir. Yarı iletken bir diyot olarak çalışan güneş pili, güneş ışığının taşıdığı enerjiyi iç fotoelektrik reaksiyonundan faydalanarak doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür.

Sistemin güneş hücresindeki alt tabaka kısmı, P tipi materyallerden (örneğin galyum, alüminyum, indiyum gibi) biri ile kaplanarak yeşil boşlukları oluşturmaları sağlanır. Üst tabaka ise N tipi fosfor, arsenik veya antimon gibi gezgin elektronlar yaratan kimyasallarla kaplanır. Burada amaç gelen ışık taneciklerinin(foton), elektronların üst tabaka olan N’den alt tabaka P bölgesine doğru harekete geçmesini sağlamaktır.. Bu elektronlar, güneş hücresindeki çizilen yollardan veya kısa devrelerle bu iki tabakayı birbirinden ayıran bariyer üzerinden hareket edebilirler. Fotovoltaik devre doğru ve düzgün olarak yapılandırılmış ise bu elektronlar devreyi çizilen yollardan tekrar N bölgesine doğru tamamlar ve elektriği bu sayede üretirler.

Daha güçlü elektrik üretebilmek için güneş hücreleri birleştirilerek güneş modüllerini oluşturur. Eğer güneş modülleri de birleştirilirse daha güçlü elektrik üretilir ve sistemin adı güneş dizileri olur. Güneş dizileri 5 MW’dan güçlü elektrik üretebilir.

Fotovoltaik piller ile elektrik üretimini basitçe anlatmaya çalıştık. İlerleyen yazılarımızda bu olayla ilgili daha detaylı bilgi bulabileceksiniz.