Fotovoltanik Etki ve fotovoltanik sistem nedir? Nasıl çalışır? Günlük hayatımızda fotovoltanik sistemlerin kullanımlarına örnekler.
Fotovoltanik Etki
Güneşe bakıp da, enerjisini zapt etmek ne harika olurdu diye düşünmemek mümkün mü? Güneş enerjisi ilkelerinin ardında işte bu düşünce yatar. Bu ilkelerden biri, ilk olarak 1839’da Fransız fizikçi Edmond Becquerel tarafından tanımlanan fotovoltaik etkidir.
Fotovoltaik etki, güneş ışığının, güneş enerjisi adını verdiğimiz elektriğe dönüştürülmesi sürecini ifade eder. Dönüşüm, atomik düzeyde gerçekleşir. Işığa maruz bırakılan belirli türde bir materyal, bir yandan fotonları, yani küçük ışık zerreciklerini soğururken, diğer yandan elektron salar. Bu elektronlar toplanarak mekanik enerji üretiminde kullanılır.
Teknoloji, 1960’larda NASA uzay programında yaygın biçimde kullanılır hale gelmişti. Günümüzde ABD’de yaklaşık 250 bin ev, enerjisini bu yolla elde ediyor.
FOTOVOLTAİK PİL
Güneş pili olarak da adlandırılan fotovoltaik pil, güneş enerjisini toplamak ve bir elektrik türü olarak yararlanmak amacıyla kullanılan bir cihazdır.
En yaygın kullanılan tipi, kristal silikon fotovoltaik pildir. Fotovoltaik pilleri benzersiz yapan şey, dahili elektrik alanı olarak adlandırılan özelliğidir. Bu alan, akımı elektrik teline ve oradan da örneğin bir ampule ulaştıran voltajı sağlar. Çoğu fotovoltaik pil görünür ışığı enerjiye çevirir, fakat bazıları kızılötesi ya da ultraviyole ışınlarını dönüşebilir. Bu piller çok büyük avantajlara sahiptir: Bir kez kurulduktan sonra pratikte sonsuza kadar çalışabilirler, kirliliğe neden olmazlar ve çok az bakım gerektirirler.
GÜNEŞ PANELİ
Fotovoltaik piller, güneş paneli ya da fotovoltaik panel olarak bir araya toplanabilir. Bu paneller istenilen büyüklükte ve şekilde olabilir; ayrıca kablo sisteminin ayarlanması yoluyla istenilen çıktı seviyesini elde etmek üzere yapılandırılabilir. Bazıları küçüktür, yalnızca bir evin enerji ihtiyacını karşılar, bazıları ise dönümlerce büyüklükte bir alana kurulmuştur ve yüzlerce eve elektrik sağlar. Bu teknoloji, oldukça pahalı olmasına karşın, elektrik hatlarının çekilmesinin zor olduğu kırsal bölgeler için özellikle uygundur. Tipik bir güneş panelinde, fotovoltaik piller, modül (pilleri bir arada tutan çerçeve), montaj donanımı, voltajı ayarlayan şarj kontrol birimi, enerji depolama aracı ve gerekli olduğunda doğru akımı alternatif akıma çeviren dönüştürücü yer alır.
Güneş panellerinin çoğu -genelde güneye dönük olarak- sabit bir pozisyonda durur. Ancak bazılarında güneşi izlemelerine olanak veren küçük bir motor olur. Güneş pilleri, evler ve işyerlerine enerji sağlayan bir kaynak olarak yaygınlaşmadan önce, NASA tarafından uzay araçlarına enerji sağlamakta kullanılıyordu. Bugün de hâlâ uydulara ve Uluslararası Uzay İstasyonu’na enerji sağlıyor.
