Fotovoltaik Hücre Nedir?

Fotovoltaik hücre, güneş hücresi veya güneş pili, ışığa maruz kaldığında elektrik üreten bir bileşendir. Fotovoltaik hücre, güneş tarafından yayılan ışınları emen ve elektrik akımı oluşturan yarı iletken malzemelerden yapılır. Güneş panelleri, fotovoltaik hücrelerin seri ve paralel kombine edilmesiyle oluşturulur.

Fotovoltaik Hücre Nedir?
30.08.2022
693
A+
A-

Güneş ışığı, fotonlardan veya güneş enerjisi parçacıklarından oluşur. Bu fotonlar, güneş spektrumunun farklı dalga boylarına karşılık gelen değişen miktarlarda enerji içerir.

Fotovoltaik hücre, güneş hücresi veya güneş pili, ışığa maruz kaldığında elektrik üreten bir bileşendir. Fotovoltaik hücre, güneş tarafından yayılan ışınları emen ve elektrik akımı oluşturan yarı iletken malzemelerden yapılır.

Fotovoltaik hücre, çok katmandan oluşan bir sandviçe benzer 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 hücreler, sınırlı miktarda enerji üretebilir. Daha fazla enerji üretmek için çok sayıda güneş hücresi birlikte çalışmalıdır. Birden fazla fotovoltaik hücre bir araya getirilerek güneş paneli oluşturulur. Fotovoltaik hücre, güneş panelini oluşturan ana bileşendir. Güneş paneli üzerindeki hücre sayısı, panel boyutu ve markasına göre değişiklik gösterilebilir.

Fotovoltaik hücreler birbirine seri olarak bağlandığında, çıkış gerilimi artar, akımı ise aynı kalır. Hücrelerin paralel kombinasyonunda gerilim aynı kalır, akım ise artar. Güneş panelleri, fotovoltaik hücrelerin seri ve paralel kombine edilmesiyle oluşturulur. Bu sayede hem gerilim hem de akım büyüklüğü artar.

Fotovoltaik hücreler bir araya getirilerek her boyutta dizi oluşturulabilir. Fotovoltaik hücreler, hesap makinelerine ve kol saatlerine güç sağlar. Daha büyük ölçekte sulama sistemlerini, iletişim ekipmanlarını ve aydınlatma sistemlerini güçlendirmek için de güneş enerjisi kullanılır.

Fotovoltaik hücre ve güneş panelleri, doğru akım (DC) elektrik üretir. Üretilen elektrik enerjisi, televizyon, bozdolabı, klima gibi alternatif akım sistemi beslemek için kullanılacaksa enerji dönüşümü yapmak için ek dönüştürücü (inverter) kullanılmalıdır.

Fotovoltaik hücrenin performansını belirten değer verimliliğidir. Verimlilik, hücrenin ürettiği elektrik gücünün, güneş ışığının gücüne oranıdır. Fotovoltaik hücrelerin verimliliğini ölçmek için, güneş ışığını taklit eden bir simülatör kullanılır. Güneş paneli 1.000 W‘lık bir ışığa maruz bırakılır ve sistem tarafından üretilen elektrik gücü ölçülür. Güneş paneli bu koşullarda 200 W elektrik gücü sağlıyorsa, yüzde 20 verime sahip olduğu sonucuna varılır.

Monokristal güneş hücrelerinin verimliliği, polikristal güneş hücrelerine göre daha yüksektir. Polikristal güneş panellerinin verimliliği yüzde 15 civarındayken, monokristal güneş panellerinde bu değer yüzde 20‘ye ulaşmaktadır.

Aydınlatma Portalı kurucusu Trabzon doğumlu Emre Yılmaz, Atılım Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünden 2013 yılında mezun olmuş, o tarihten bugüne aydınlatma sektöründe devlet destekli projelerin yönetimi ve ürün geliştirme faaliyetlerinin yürütülmesinde görev almaktadır. Gazi Üniversitesi Endüstriyel Tasarım Mühendisliği bölümünde yüksek lisans öğrenimini tamamlamıştır ve aynı bölümün doktora programında eğitimini sürdürmektedir.
Bir Yorum Yazın
Ziyaretçi Yorumları - 2 Yorum
  1. güvengörgülü dedi ki:

    merhaba teşekkürler harika bilgiler Emre bey. bir sorum olacak. panelden sonra bir yüke binerse 11.4 den fazla bir güç aktaramıyorum aküye diğer cihazlara. birkaç farklı panel akü ve regülatörle denedim olmuyor bir türlü. 20v panel, 12v 24a akü, 60lık regülatör var. hatta voltaj düşürücüyü bile taktığımda voltaj birden anormal bir şekilde düşüyor. fikriniz var mı acaba bu konuda.teşekkür ederim.

    1. Emre Yılmaz dedi ki:

      Merhaba Güven Bey, bağladığınız yük güneş panelinin sağladığından daha fazla güç kullanıyor olabilir. 12 Volt güneş panelinin nominal terminal voltajı genellikle 17 Volt civarındadır, ancak bir regülatör kullanılarak bu voltaj pil şarjı için gerektiği gibi 13 ila 15 Volt civarına düşürülür.