Güneş Paneli Nedir, Nasıl Çalışır? Güneş Panellerinin Dünü, Bugünü ve Yarını

Güneş panellerinin geleceği hakkında ipuçları geçmişten bugüne Dünya’nın yaşadığı enerji sorunlarında yatar. Fosil yakıtların çevreye verdiği tahribatla birlikte tükenme eşiğine gelmesi alternatif enerji kaynaklarına yönelmeyi hızlandırarak güneş panelleri ve güneş enerjisi alanında yapılan çalışmaların geliştirilmesi yol açtı.

• Çevreye duyarlı,
• Sınırsız,
• Güvenilir

Avantajları sebebiyle güneş enerjisi, yenilebilir enerji kaynakları arasında önemli bir yer edindi. Tüm Dünya’da ve ülkemizde çeşitli örneklerine rastladığımız bu uygulamalar bize gelecekte enerji temin etmenin temelini güneş panellerinin oluşturacağı sinyalini vermektedir.

Güneş Paneli Nedir, Özellikleri Nelerdir?

Güneşten gelen ısı ve ışık, güneş panelleri vasıtasıyla elektrik enerjisine çevrilir. Yapısında bulunan güneş hücreleri yardımıyla bünyesine gelen güneş ışınlarını doğru akıma dönüştürebilen güneş panellerinin verimlilikleri, ürettikleri kullanılabilir enerjiye dönüştürme miktarlarına bakarak hesaplanır. Verimliliklerine göne güneş paneli çeşitleri ve güneş paneli özellikleri aşağıda özetlenmektedir.

• Monokristal Güneş Paneli: En verimli güneş paneli olarak bilinen monokristal güneş panelleri, maliyeti açısından yaygın kullanım alanına sahip değildir. Yaklaşık %24 verimliliğe sahip olan bu sistemin verimliliği diğer panel seçeneklerine göre oldukça yüksek seyretse de birim maliyet açısından da diğer güneş paneli sistemleri ile yaklaşık 2 ila 3 kat fark meydana çıkabilmektedir. Sıcak iklimlerde verimli olarak çalışan sistem rakiplerine nazaran uzun kullanım ömrüne sahiptir.
• Polikristal Güneş Paneli: Enerji verimi ve birim maliyeti açısından dengeli bir tablo çizen polikristal güneş panelleri güneş santrallerinde ve evlerde en çok kullanılan güneş paneli çeşididir. %15 verimlilik rakamına sahip polikristal güneş panelleri daha fazla alan kaplamasına rağmen daha az elektrik enerjisi üretir.
• İnce Film Güneş Paneli: Kullanım alanı olarak kendisine daha az yer bulan ince film güneş panelleri, %7 gibi düşük verimlilikle çalışmaktadır. Şık görünümleri ve kolay montaj edilebilmeleri ince film güneş panellerinin avantajı olarak öne çıksa da asıl amacın elektrik enerji üretimi olması neden bu çeşidin fazla tercih edilmediğini göstermektedir.
• Esnek Güneş Paneli: Dayanıklı yapısı ve hafif olmalarının yanı sıra verimliliklerinin çeşitlendirilebilmesi, esnek güneş panellerinin avantajları olarak ön plana çıkartır. Temperli cam ve alüminyum çerçeve gibi elemanların yer almadığı esnek güneş panelleri tonoz, kubbe, vb. farklı geometriye sahip yüzeylerde kendisine kullanım alanı bulmasına yol açmaktadır. Yapıları monokristal ve polikristal olarak ayarlanabilen esnek güneş panelleri dilenilen her yerde kullanılabilme avantajı ile kendisine her geçen gün yeni kullanım alanları bulmaktadır.

Güneş Panelleri Güneş Enerjisini Nasıl Elektrik Enerjisine Çevirir?

Maliyet ve çevreye zararı bulunmaması açısından güneş enerjisi ile elektrik üretimi gelişmiş ülkelerin yatırımlarını artırdığı bir saha haline geldi. Basit olarak güneş enerjisinin nasıl elektrik enerjisine dönüştüğünü özetleyecek olursak;

• Güneşten gelen fotonların güneş panelleri tarafından doğru akıma dönüştürülmesi,
• Sistemde yer alan invertör yardımı ile güneş fotonlarından dönüştürülen doğru akımın alternatif akıma çevrilmesi,
• Doğru akımdan çevrilen alternatif akımın üretim amacı ve tüketime yönelik olarak şebeye dağıtımı

Şeklinde enerjinin dönüşümü özetlenebilir.

Güneş Panelleri İle İlgili Tarihte Yaşanan İlk Gelişmeler Nelerdir?

Fosil yakıtların tüketim hızı, oluşum hızının yaklaşık 300 Bin katıdır. Lakin gelişen sanayi ve artan nüfus ile birlikte fosil yakıtların kullanım hızı gittikçe artmaktadır. Her ne kadar yeni rezervler keşfedilse de çıkarılma maliyetleri göz önüne alındığında keşfedilen rezervleri kullanıma çıkarmak akıllı bir girişim halinden çıkmaktadır. Önümüzdeki 30 ila 40 yıl içerisinde başta petrol olmak üzere zaman ilerledikçe doğalgaz ve kömürün tükenecek olması hayatın devamı açısından alternatif enerji kaynaklarına yönelmeyi zorunlu kılarak insanoğlunu tükenmeyen enerji kaynaklarını kullanmaya iterek güneş panelleri hakkında bilgi ve becerilerin gelişmesine neden oldu.

Aslında alternatif enerji kaynakları fikri ilk kez 1970’li yıllarda gündeme geldi. Patlak veren Arap – İsrail Savaşı’nda ABD İsrail’i desteklemiş ve Arap ülkeleri ABD’yi boykot ederek petrol ambargosu uygulamıştır. Petrol Krizi olarak da bilinen 1973 – 1974 yıllarında yaşanan bu kriz döneminde ilk kez alternatif enerji kaynakları konusu gündeme gelerek bilim insanlarının bu alanda çalışma yapmaya başlamalarına neden olmuştur.

Güneş Paneli Nedir

Yeryüzünde yer alan tüm enerji kaynaklarının oluşum nedeni güneştir. Fosillerin zamanla petrol, doğalgaz ve kömüre dönüşmesi güneşin etkisiyle meydana gelmektedir. İnsanlık da güneşin ısıtma ve aydınlatma gücünden tarih boyunca yararlanmayı ihmal etmemiştir. M.Ö 400’lü yıllarda Sokrat tarafından evlerin daha fazla pencereye sahip olması görüşünün bildirilmesi, güneşim aydınlatma ve ısıtma açısından kullanılması yolunda atılan ilk adıma örnek olarak gösterilebilir. Daha sonra ise güneş kullanılarak;

• Ö. 250’li yıllarda Arşimet tarafından iç bükey aynalarla Sirakuza’yı kuşatan gemilerin yakılması,
• 1600’lü yıllarda Galileo tarafından merceğin icat edilmesi,
• 1725 yılında Belidor tarafından güneş enerjisi ile çalışan su pompasının icadı

İnsanlığın güneş enerjisinden yararlanma girişimleri olarak atılan önemli adımları göstermektedir. Güneş panelleri sisteminin temelleri 1839 yılında Alexander Edmond Becquerel tarafından fotovaltik etkinin keşfi ile atılmıştır. Daha sonraki süreçte gelişim yaşanan bu keşif 1883 yılında Charles Fritts tarafından %1 verimle çalışan fotovaltik hücreyi geliştirmesi ile devam etmiştir. 1946 yılına gelindiğinde ise Russell Ohl tarafından  modern fotovaltik güneş panelinin patenti alınarak günümüz örneklerinin gelişimi için büyük bir adım atılmıştır. İlerleyen dönemlerde geliştirilen fotovaltik hücrelerin verimleri artırılmış ve günümüzde kullanılan üç eklemli fotovaltik hücrelere kadar gelişim süreci devam etmiştir.

Günümüzde Güneş Enerjisi Alanında Hangi Gelişmeler Yaşanmaktadır?

Günümüzde güneş enerjisi ABD ve Çin başta olmak üzere aralarında Türkiye’nin de bulunduğu gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerce yatırım yapılan alanların başında yer alır. Fosil yakıtların azalması, çevreye olan zararları ve gelecek nesillere yaşanabilir bir Dünya bırakma sorumluluğu ile güneş enerjisine yapılan yatırımlar hız kazanmıştır. Günümüzde ülkemiz ve Dünya ülkelerinde güneş enerjisi;

• Evlerde,
• Kamu binalarında,
• Gerçek ve tüzel kişilerin ikamet ettiği / faaliyet gösterdiği mesken/ofislerde,
• Trafik ışıklarında,
• Elektronik eşyalarda,
• Uzaya gönderilen uydularda

Ve günden güne artan elektriğin kullanıldığı pek çok alanda kullanılmaktadır. Güneş enerjisi ile çalışan araç tasarımlarının geliştirilmesi günümüzde güneş enerjisi ile yapılabileceklerin bir sınırı olmadığının ve bu enerji türünün giderek yaygınlaştığının bir örneği olarak verilebilecek güzel bir örnektir.

Türkiye’de Güneş Enerjisi Alanında Hangi Gelişmeler Yaşandı?

Tükettiği enerjisinin sadece %5 dolaylarındaki payını yerli imkanlarla üreten ülkemiz, enerjide dışa bağımlıdır. Enerjide dışa bağımlılığı azaltmak ve yenilebilir enerji kaynaklarından faydalanmak amacıyla Türkiye’de güneş enerjisi 2019 yılına kadar her geçen gün farklı ölçeklerde yatırım almaktadır. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı 2018 verilerine göre ülkemizde;

• 200.000 metrekare toplam güneş kolektör alanı mevcuttur.
• 720 TEP ısı enerjisi üretimi gerçekleştirilmiştir.
• 81,8 MW ruhsatlı, 4.981,2 MW lisanssız olmak üzere toplam 5.868 adet güneş enerji santrali mevcuttur.
• Güneş enerjisinin ülkemiz elektrik üretimindeki payı 7.477,3 GWh (%2,5)’tir.

Dünya’nın oldukça gerisinde olsak da rakamlar bize bu yolda ilerlemek üzere olduğumuzu göstermektedir. Açıklanan yeni teşviklerle birlikte 2019 yılında artması muhtemel güneş enerji santralleri sayısı ile ülkemizin güneş enerjisinden yararlanma adına gelişmiş ülkeler ile arasındaki farkın kapanmaya başladığını görebiliriz.

Güneş Enerjisini Nasıl Bir Gelecek Beklemektedir?

Güneş enerjisinin geleceği hakkında mevcut gelişmeler, izlenen politikalar ve tükenen fosil yakıtları bir arada düşünerek değerlendirmek gerekirse ilerleyen günlerde Dünya’nın ve ülkemizin enerjisinin büyük bölümünü güneş enerjisinden elde edeceğini rahatlıkla söyleyebiliriz. Ülkemizde de verilen teşvikler bu düşünceyi desteklerken geliştirilmeye devam edilen güneş panelleri de Dünya’nın bu konudaki ciddiyetini gözler önüne sermektedir. Bilim adamlarının üzerinde çalıştığı ve geliştirmeye oldukça yakın oldukları Saydam Güneş Paneli ile güneş enerjisi kullanımını nasıl bir geleceğin beklediği kolaylıkla anlaşılabilir. Saydam güneş panelleri kullanılan güneş panellerine göre 50 kata kadar daha fazla verimlidir. Yapısında;

• Hidrojen,
• Oksijen,
• Karbon,
• Özel formül

İçeren saydam güneş panellerinin birkaç yıl içerisinde kullanıma sunulacağı bilgisi geçilmiştir. Kullanıma başlaması ile birlikte güneş enerjisinden daha yüksek verimde elektrik enerjisi elde edilebileceği düşünüldüğünde elektrik üretmek için kullanılan pek çok yöntemin geride bırakılacağı kolayca anlaşılmaktadır.

İlginizi Çekebilir;

https://sartlari.com/gebeligin-son-ayi/

https://sartlari.com/koc-yukselen-burcu/

https://sartlari.com/evdeki-negatif-enerji-icin-dua/

https://sartlari.com/bireysel-emeklilik-sistemi-nasil-calisir/

https://sartlari.com/dunyanin-gunes-etrafinda-bir-tam-donusune-ne-denir/