1.
güneş pili olarak da bildiğimiz ve güneşten gelen ısı enerjisini elektrik enerjisine çeviren alet.
fotovoltaik hücre yahut güneş hücresi gibi isimlerle anıldığına da şahit olabilirsiniz.
kum, karbonla birleştirilerek silikonun katı bir formuna dönüştürülür. bu form %98 oranında saf bir maddedir. daha sonra bu madde, hidrojen ile karıştırılarak daha yüksek saflık derecesine sahip olan kristalize bir yapıya dönüştürülmek üzere gaz hâline getirilir. elde edilen kristalize, saf silikon şekillendirilir ve fotovoltaik pil içerisinde kullanılır.
bu yassılaştırılmış materyal, elektrik akımı oluşturmak için tek başına yeterli değildir. burada elektronların belirli bir yöne doğru kontrollü şekilde hareketinin sağlanması gerekir. bunun için p-n eklemi olarak da bilinen p-n yüzey birleşmesi kullanılır. güneşten gelen yüksek enerjili fotonlar, yassı silikonun n yüzeyindeki elektronların serbest hareketini sağlar. böylece bu elektronlar başıboş şekilde alakasız yönlere doğru saçılmak yerine p yüzeyinde bulunan boşluklara doğru hareket eder. böylece 2 yüzey arasında bir gerilim farkı ortaya çıkar. bu da akım oluşturmak için yeterlidir. bu şekilde bu yapı güneşten ışık aldığı sürece belirli bir yöne doğru elektron hareketi sağladığı için doğru akım üretir.
bir fotovoltaik pil, elektronların biriktiği iletim hatları aracılığıyla diğerlerine bakır tellerle bağlanarak bir sıra hâline getirilir. bunlar seri bağlanmıştır. bu serilerin birkaçı da birbirine paralel olarak bağlanarak bir güneş paneli oluşturur. böylece üretilen akım birkaç kat yükseltilmiş olur.
***
bu arada fraunhofer güneş enerjisi sistemleri enstitüsü araştırmacıları, morfo kelebeğinin kanatlarını inceleyerek ve bunların güneş ışığıyla etkileştiğinde gösterdiği fiziksel tepkilerin özelliklerinden faydalanarak, klasik görünümlü güneş panellerinden çok daha renkli görünümlü yeni paneller üretmeyi başardı.
klasik fotovoltaik pillerle oluşturulan güneş paneli:
görselin kaynağı
bu da "kelebek etkisi":
görselin kaynağı
fotovoltaik hücre yahut güneş hücresi gibi isimlerle anıldığına da şahit olabilirsiniz.
kum, karbonla birleştirilerek silikonun katı bir formuna dönüştürülür. bu form %98 oranında saf bir maddedir. daha sonra bu madde, hidrojen ile karıştırılarak daha yüksek saflık derecesine sahip olan kristalize bir yapıya dönüştürülmek üzere gaz hâline getirilir. elde edilen kristalize, saf silikon şekillendirilir ve fotovoltaik pil içerisinde kullanılır.
bu yassılaştırılmış materyal, elektrik akımı oluşturmak için tek başına yeterli değildir. burada elektronların belirli bir yöne doğru kontrollü şekilde hareketinin sağlanması gerekir. bunun için p-n eklemi olarak da bilinen p-n yüzey birleşmesi kullanılır. güneşten gelen yüksek enerjili fotonlar, yassı silikonun n yüzeyindeki elektronların serbest hareketini sağlar. böylece bu elektronlar başıboş şekilde alakasız yönlere doğru saçılmak yerine p yüzeyinde bulunan boşluklara doğru hareket eder. böylece 2 yüzey arasında bir gerilim farkı ortaya çıkar. bu da akım oluşturmak için yeterlidir. bu şekilde bu yapı güneşten ışık aldığı sürece belirli bir yöne doğru elektron hareketi sağladığı için doğru akım üretir.
bir fotovoltaik pil, elektronların biriktiği iletim hatları aracılığıyla diğerlerine bakır tellerle bağlanarak bir sıra hâline getirilir. bunlar seri bağlanmıştır. bu serilerin birkaçı da birbirine paralel olarak bağlanarak bir güneş paneli oluşturur. böylece üretilen akım birkaç kat yükseltilmiş olur.
***
bu arada fraunhofer güneş enerjisi sistemleri enstitüsü araştırmacıları, morfo kelebeğinin kanatlarını inceleyerek ve bunların güneş ışığıyla etkileştiğinde gösterdiği fiziksel tepkilerin özelliklerinden faydalanarak, klasik görünümlü güneş panellerinden çok daha renkli görünümlü yeni paneller üretmeyi başardı.
klasik fotovoltaik pillerle oluşturulan güneş paneli:
görselin kaynağı
bu da "kelebek etkisi":
görselin kaynağı
devamını gör...
2.
uzay araştırmaları sayesinde hayatımıza etkili bir şekilde girmeyi başarmış olan teknoloji. başlarda atmosfer dışındaki uydulara güneş enerjisi aracılığıyla güç sağlamak için kullanılıyorlardı. zamanla dünya üzerinde de yine güneş enerjisini etkin bir şekilde kullanabilmek amacıyla geliştirilip yayıldı.
fotovoltaik piller genellikle birkaç nesil altında incelenir:
1. nesil olanlar bildiğimiz klasik, silisyum bazlı olanlardır. bunlar tek ya da çok kristalli iki ayrı türe ayrılır. tek kristalli olanların verimi daha yüksektir (yaklaşık %25) ama bunlar çift kristalliye kıyasla daha pahalıdır. çift kristalli olanların verimi yaklaşık %15 civarındadır.
1. nesil pillerde ilk nesle kıyasla daha az silisyum tabanlı malzeme bulunur. maliyetleri daha düşüktür. ticari kullanımda olanların verimleri %10 ile %20 arasında değişir. ancak bazılarında zehirli kimyasallar kullanıldığından tercih edilmeyebilirler.
3. nesil piller, son yıllardaki teknolojik gelişimlerden epeyce izler taşıyor diyebilirim. çok eklemli olanlarda 1'den fazla katman bulunuyor. güneşten gelen ışığı biz genellikle beyaz ışık olarak görsek de -gökkuşaklarından da bilirsiniz ki- bunun içerisinde farklı renklerde çok sayıda ışık var ve bunların hepsinin dalga boyu birbirinden farklı. ayrıca bir de yine güneşten dünyaya ulaşan ve gözümüzle göremediğimiz dalgalara da var. bunların da tabii kendilerine özgü dalga boyları var. bu pillerin her katmanı, farklı bir dalga boyuna duyarlı olacak şekilde tasarlanıyor. böylece güneşten gelen her türlü ışık ya da ışınımdan faydalanmayı sağlıyor bu piller. bunlarda verim %40'ın üstüne çıkabiliyor.
bir başka 3. nesil pil nanokristal tabanlı bir teknolojiye dayanıyor. kuantum nokta ya da kuantum parçacık piller olarak da biliniyorlar. nanokristallerin boyutları, üretim aşamasında kontrol edilebildiğinden, pilin iletkenlik durumu da istenen şekilde ayarlanabilir. bunların verimleri %5 civarında olduğundan çok da tercih edilmiyorlar.
tüm bunlardan ayrı olarak bir de küçük moleküllerden ya da karbon bazlı polimerlerden oluşan organik güneş pilleri var. bunlar güneş ışığını bu organik yapılar aracılığıyla emerek doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüyor. bu piller de yine ince filmler şeklinde olup, üretim kolaylığı, maliyet düşüklüğü gibi nedenlerden ötürü bazı avantajlara sahiptir. ancak verim bakımından diğer türlere kıyasla dezavantajlı durumda olduklarını da söylemek gerek.
fotovoltaik piller genellikle birkaç nesil altında incelenir:
1. nesil olanlar bildiğimiz klasik, silisyum bazlı olanlardır. bunlar tek ya da çok kristalli iki ayrı türe ayrılır. tek kristalli olanların verimi daha yüksektir (yaklaşık %25) ama bunlar çift kristalliye kıyasla daha pahalıdır. çift kristalli olanların verimi yaklaşık %15 civarındadır.
1. nesil pillerde ilk nesle kıyasla daha az silisyum tabanlı malzeme bulunur. maliyetleri daha düşüktür. ticari kullanımda olanların verimleri %10 ile %20 arasında değişir. ancak bazılarında zehirli kimyasallar kullanıldığından tercih edilmeyebilirler.
3. nesil piller, son yıllardaki teknolojik gelişimlerden epeyce izler taşıyor diyebilirim. çok eklemli olanlarda 1'den fazla katman bulunuyor. güneşten gelen ışığı biz genellikle beyaz ışık olarak görsek de -gökkuşaklarından da bilirsiniz ki- bunun içerisinde farklı renklerde çok sayıda ışık var ve bunların hepsinin dalga boyu birbirinden farklı. ayrıca bir de yine güneşten dünyaya ulaşan ve gözümüzle göremediğimiz dalgalara da var. bunların da tabii kendilerine özgü dalga boyları var. bu pillerin her katmanı, farklı bir dalga boyuna duyarlı olacak şekilde tasarlanıyor. böylece güneşten gelen her türlü ışık ya da ışınımdan faydalanmayı sağlıyor bu piller. bunlarda verim %40'ın üstüne çıkabiliyor.
bir başka 3. nesil pil nanokristal tabanlı bir teknolojiye dayanıyor. kuantum nokta ya da kuantum parçacık piller olarak da biliniyorlar. nanokristallerin boyutları, üretim aşamasında kontrol edilebildiğinden, pilin iletkenlik durumu da istenen şekilde ayarlanabilir. bunların verimleri %5 civarında olduğundan çok da tercih edilmiyorlar.
tüm bunlardan ayrı olarak bir de küçük moleküllerden ya da karbon bazlı polimerlerden oluşan organik güneş pilleri var. bunlar güneş ışığını bu organik yapılar aracılığıyla emerek doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüyor. bu piller de yine ince filmler şeklinde olup, üretim kolaylığı, maliyet düşüklüğü gibi nedenlerden ötürü bazı avantajlara sahiptir. ancak verim bakımından diğer türlere kıyasla dezavantajlı durumda olduklarını da söylemek gerek.
devamını gör...
3.
fotovoltaik; güneş hücreleri ve güneş panelleri ile güneşten elektrik elde etme yöntemi olarak ifade edilir.
bu alandaki çalışmalar da fotovoltaik adını alır.
buradan
bu alandaki çalışmalar da fotovoltaik adını alır.
buradan
devamını gör...