Güneş Panellerinin Çalışma Prensibi

Güneş enerjisi bilindiği üzere sürdürülebilir bir kaynaktır. Çevreye zararı olmaması sebebiyle çok sayıda farklı alanda kullanılabilen bir enerji türüdür. Teknolojinin gelişmesi ile birlikte artan enerji ihtiyacına başarılı bir alternatif olan güneş enerjisi; yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimin arttığı günümüzde, üzerinde çok sayıda çalışma gerçekleştirilen bir enerji üretme yöntemidir. Güneş panelleri, güneşten gelen ısı ve ışığı kullanılabilir elektrik enerjisine çevirerek  cihazların çalışmasını sağlar. Kullanım alanına ve elde edilmek istenilen enerji miktarına göre kullanılan paneller birbirine seri ya da paralel bir şekilde bağlanarak akımın elektrik enerjisine dönüşmesi sağlanır. 

    Güneş panelleri, gelen güneş ışığını ısı yerine elektriğe dönüştüren silikondan yapılan fotovoltaik hücreler içerir. Fotovoltaik hücre, çok katmandan oluşan bir yapıya sahiptir. Güneş ışığı, hücrenin en üst katmanındaki yarı iletkene çarptığında elektronlar uyarılır ve alt katmana çekilir. İki katman arasındaki elektron hareketliliği, elektrik akımının oluşmasını sağlar. Yüzey yansımasından kaynaklanan güç kaybını en aza indirmek için hücrenin üstüne yansıma önleyici bir kaplama eklenir.

   Fotovoltaik hücre üretiminde genellikle silikon özellikli maddeler kullanılır. Silikon, güneş ışığını emebilen ve kullanılabilir elektriğe dönüştüren iletken özellikli bir yapıdadır. Güneş ışığı silikona çarptığı durumda silikon hücrelerin üzerindeki elektronlar harekete geçer ve elektrik akışını başlatır. Bu elektronlar güneş paneli sayesinde enerjiye dönüştürülür. Fazla enerji sistemin türüne göre elektrik şebekesine gönderilir. Gece veya bulutlu günlerde, güneş enerjisi yeterli olmadığı durumda şebekeden gelen elektrik kullanılır. Böylece güneş enerjisi ile elektrik sağlanmış olur.

Güneş panellerinin elektrik üretimi için akışını şu şekilde özetleyebiliriz:

• Güneş panelleri güneş ışığını emer. Her güneş panelinde fotovoltaik hücreler bulunur. Bu hücreler ışığı alır ve elektriğe dönüştürür. Güneş ışığı güneş paneline çarptığında, doğru akım elektrik üreterek fotovoltatik hücreleri çalıştırmaya başlar.
• Doğru akım elektriği kendi başına güç veremez. Diğer güneş enerjisi ekipmanlarının bulunduğu yere iletilir.
• Güneş ışınları silikon hücreyle etkileşime geçtiğinde, elektronlar hareket etmeye başlar.
• Elektronların taşınması, paneldeki kablolarda elektrik akışını başlatır.
• Solar kablolar; doğru akım elektriğini, alternatif akım elektriğine dönüştürmek üzere bir solar dönüştürücüye iletir.
•  Elektrik buradan şebekelere gönderilir ve kullanıma hazır hale gelir.