Güneş Panelleri ve Nanoteknoloji
Solar enerji, güneş enerjisi, solar panel, güneş paneli, güneş pili, fotovoltaik gibi kavramlar son zamanlarda sık sık sektör dergilerinde, internet sitelerinde kendine yer bulmaya başladı. Peki, nedir bu güneş paneli? Gelin ayrıntıları yazımızda beraber inceleyelim.
22.10.2014 tarihli yazı 18251 kez okunmuştur.
Güneş ışığı foton adı verilen küçük enerji paketlerinden oluşur. Her dakika güneşten gelen fotonlar dünyanın bir yıllık enerji tüketimine yetecek kadar enerjiyi dünyamıza ulaştırırlar. Güneşten gelen bu enerjiyi kullanarak elektrik üretme amaci ile güneş panelleri, başka bir deyişle fotovoltaik paneller kullanılır.
Güneş panelleri yani Fotovoltaik paneller , birçok solar hücreden oluşur. Bu hücreler silikon adı verilen ve dünyamızda çokça bulunan elementlerden yapılır.Herbir hücre, aynen pillerde de olduğu gibi, elektrik akimi yaratmak için bir pozitif ve bir negatif katmandan oluşur.
6-30 (100Watt) panellik bir sistem, ihtiyaç olan yerlerde bir evin tüm elektrik ihtiyacını karşılayabilir. Endüstri uygulamaları veya elektrik santralleri için binlerce güneş panelinin kullanıldığı büyük sistemler kurulmaktadır. Bir güneş hücresinin performansı verimi ile ölçülür. Aldığı enerjinin yüzde kaçını kullanılabilir elektriğe dönüştürdüğü verimi belirler.
Güneş pilleri fotovoltaik etki denilen bir yöntem sayesinde elektrik enerjisi üretirler. Güneşten gelen fotonlar güneş panelinin üzerinde bulunan bahsettiğimiz bu hücreler tarafından emildiklerinde, açığa çıkan enerji elektronların özgürce hareket etmelerine yol açar.
Elektronlar panelin alt kışhücreleri bir araya getirip birçok farklı alanda kullanmak ve enerji üretmek mümkündür. Kullanılan panelin boyutu yapılacak ise göre değişse de, işleyiş prensibi aynidir.ıma doğru yol alır ve bağlantı kablosundan dışarı çıkarlar. Elektronların bu akımına elektrik denir. İstenilen enerji miktarına göre solar.
Elektronlar panelin alt kışhücreleri bir araya getirip birçok farklı alanda kullanmak ve enerji üretmek mümkündür. Kullanılan panelin boyutu yapılacak ise göre değişse de, işleyiş prensibi aynidir.ıma doğru yol alır ve bağlantı kablosundan dışarı çıkarlar. Elektronların bu akımına elektrik denir. İstenilen enerji miktarına göre solar.
Alexandre-Edmond Becquerel
(1820 - 1891)
Fotovoltaik Etkinin Keşfi : 1839
Güneş Pillerinin Fiyat ve Maliyetlerindeki Değişim
1958: ~$1,000 / Watt
1970s: ~$100 / Watt
1980s: ~$10 / Watt
1990s: ~$3-6 / Watt
2000-2004: ~$1.8-2.5/ Watt (cost)
2005 2009: $1.50 $1.00 / Watt (cost)
1970s: ~$100 / Watt
1980s: ~$10 / Watt
1990s: ~$3-6 / Watt
2000-2004: ~$1.8-2.5/ Watt (cost)
2005 2009: $1.50 $1.00 / Watt (cost)
Güneş enerjisi günümüzde pahalı bir araç ve kullanılan fotovoltaik hücreler, temin edilen güneş ışınının yalnız %16’sını elektriğe çevirebiliyor.
Nanoteknoloji ile daha verimli güneş panelleri yapılabilir mi?
Güneş panellerinde nanoteknolojiden 2 şekilde yararlanılır:
‣ Güneş panellerinin üzerinin nanomalzeme ile kaplanması.
‣ Fotovoltaik hücrelerin nano boyutlarda üretilerek güneş panellerinde kullanımı.
Aynı zamanda nanoteknoloji ile verimi arttırmak için şu çalışmalarda yapılmaktadır.
Altın Kaplı Güneş Panelleri:
Organik güneş pillerinin üstündeki camın, ışığa karşı saydam ve elektriği iyi geçiren bir madde ile kaplanması gerekiyor. Şimdiye kadar bu amaçla kullanılan madde indiyum kalay oksit idi. Ancak bu madde hem üretimi zor, hem de kısa sürelerde bozulmakta. Ayrıca, indiyum ender bir element olarak bulunması gittikçe zor ve pahalı olmakta. Bunun yerine ince bir metal tabaka konabileceği bilinse de pratikte böyle bir üretim başarılamamaktaydı.Warwick üniversitesinden Dr. Ross Hatton ve profesör Tim Jones, cam üstüne son derece ince bir altın film kaplamayı başardılar. Geliştirilen metot aynı zamanda kaplama üzerinde küçük yuvarlak deliklerin oluşumuna da olanak vererek, optik özelliklerde iyileşme sağlayacak. Kaplama kalınlığı sadece 8 nanometre. Yani bir metrekare kaplamada kullanılacak altın miktarı, bir gramın altıda biri kadar.
Işık Emici Süper-Siyah Malzeme:
Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), kızılötesi, ultraviyole ve normal ışığı yüzde 99 oranında emen nanomalzeme geliştirdi. NASA’ dan yapılan açıklamada, geliştirilen malzemenin uzay teknolojisinde kullanılabileceği belirtildi. Süper ışık emici siyah malzeme, insan saç telinin 10 binde biri kalınlığındaki karbon çubukçuklardan oluşuyor. Bu çubukçuklar arasındaki mini boşluklar, ışığı emiyor. NASA, benzer materyallerin daha önce geliştirildiğini, ancak bunların sadece normal ışık ile ultraviyole ışınları emebildiğini belirtti.
Güneş Enerjisinden Elektrik Üreten İplik:
ZORLU Grubu’ na bağlı Korteks İplik, polyester ipliğe nano boyutta kaplama yaparak güneş enerjisinden elektrik üreten kumaşlar için harekete geçti. Eylül ayında başlatılan projenin bir yıl sürmesi beklenirken ilk aşamada fotovoltaik malzemenin ipliğe kaplanıp kaplanmayacağı test edilecek. Fotovoltaik tekstil çalışmaları askeri alanda uygulanmaya başlandı. Elektrik kaynaklarından uzak yerlerde çalışmak, yaşamak veya spor gibi aktiviteler sırasında elektrik ihtiyacı olan insanlar yanlarındaki fotovoltaik kumaşla elektriği üretebilecek. Hem elektronik araçların çalışmasında hem ısınma ve soğutmada hem de aydınlatmada kullanılabilecek.
KAYNAK:
►Wikipedia
