GENÇLİK FORUM

GENÇLERİN BULUŞMA NOKTASI...
 
AnasayfaGaleriSSSAramaÜye ListesiKullanıcı GruplarıKayıt OlGiriş yap

Paylaş | 
 

 Güneş Pili Sistemleri

Önceki başlık Sonraki başlık Aşağa gitmek 
YazarMesaj
admin serdar
Admin
Admin
avatar

Erkek
Mesaj Sayısı : 612
Yaş : 25
Nerden : TÜRKİYE/SAKARYA
Personalized field :
Kayıt tarihi : 25/06/08

MesajKonu: Güneş Pili Sistemleri   C.tesi Haz. 28, 2008 12:59 am

Güneş Enerjisi Uygulamalarının Tarihsel Gelişimi

İnsanların güneş enerjisinden teknolojik olarak yararlanması* yani güneş enerjisini kendi geliştirdiği yollarla başka enerjilere dönüştürmesi* bir hayli eskilere dayanır. Bilinen ilk uygulamalardan biri* Arşimed’in Sirakuza’da güneş ışınlarını büyük aynalarla yoğunlaştırarak düşman gemilerine odaklaması ve onları yakması olarak bilinir.





17.yy da* yine aynalarla güneş ışınlarının yoğunlaştırılarak odun yığınlarının yakılmasında kullanıldığı* 18.yy da yoğunlaştırılmış güneş ışınlarının kimyasal tepkimelerde ve güneş ocaklarında kullanıldığı görülür. 19.yy da güneş enerjisi uygulamaları artmıştır. Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi ile aaaal eritme* su dağıtma* buhar üretme* güneşle çalışan buhar makinası* baskı makinası gibi yapılan çalışmalar* uygulama örnekleri olarak gösterilebilinir.

20.yy da insanların yaşamına giren petrol* güneş enerjisi kullanımıyla ilgili gelişmeleri bir ölçüde frenlemiştir. Bununla birlikte* 1974’deki yapay petrol bunalımı ve petrol fiyatlarının artması sonucu güneş enerjisi üzerindeki çalışmalar* yeniden hız kazanmıştır. Özellikle evlerde sıcak su sağlanmasında güneş toplaçları kullanımı bu yüzyılda yaygınlaşmıştır. Yine* yoğunlaştırılmış güneş enerjisinin kullanıldığı güneş santralleri bu yüzyılda yapılmaya başlanılmıştır.

1954 yılında Bell laboratuarında güneş pillerinin geliştirilmesi ile güneş pilleri güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren aygıtlar olarak giderek yaygın kullanım alanları bulmuşlardır. Güneş pillerinin ilk büyük ölçekli uygulama alanı* uzay çalışmalarında olmuştur. Uzay araçlarına enerji sağlamada bu piller en uygun araçlar olmuşlardır. Önceleri küçük ölçeklerde çeşitli yerlerde kullanılan güneş pilleri giderek daha geniş kullanım alanlarına yayılmışlardır. Yaygın kullanımla birlikte bu pillerin fiyatları da oldukça düşmüştür. Bu gün bu pillerle çalıştırılan güneş otomobilleri* güneş uçağı* elektrik şebekesine uzak yerlerdeki uygulamalar* güneş pilleri ile çalışan elektrik santralleri bulunmaktadır.

Güneş enerjisi dışında kullanılan enerjiler ise* yerin iç ısısından (jeotermal enerji) yararlanma* Dünya-ay arasındaki çekim enerjisinden yararlanma (gel-git enerjisi) ve çekirdeksel yakıtlardan yararlanma (nükleer enerji) olarak sıralanabilir. Çekirdeksel yakıtlar yeryüzünde sınırlı miktarlarda bulunmaktadır. Aynı şekilde* depolanmış güneş enerjisi olarak kullanılan fosil yakıtlar da sınırlı miktarda bulunmaktadırlar ve tüketim hızıyla orantılı olarak oluşmamaktadırlar. Bu yönleriyle* gerek fosil yakıtlar* gerekse çekirdeksel yakıtlar* tükenir enerji kaynaklarıdır. Oysa diğer kaynaklar tükenmez enerji kaynaklarıdır ve bu gün artık dünya bu tükenmez enerji kaynaklarının daha verimli ve yaygın kullanılmasına yönelik teknolojik çalışmalaraın hızlandırıldığı bir döneme girilmiştir.

Günlük güneş enerjisinin seyreltik ve kesikli olması* bu enerjinin daha etkin ve verimli kullanılmasında sorun olmakyadır. Oysa* bugün dünya ya gelen güneş enerjisi* dünyada kullanılan tüm enerjinin 15-16 bin katı dolayındadır. Bu durumda* dünya üzerinde bu enerjiyi olabildiğince verimli ve etkin kullanabilme yolunu bulmamız gerekmektedir. Bunun yanı sıra* en akıllıca yollardan biri de güneş enerjisini dünyanın dışında yakalayarak bunu bir şekilde elektrik enerjisine çevirerek dünyaya aktarmaktır. Uzayda* ya da bize en yakın gök cismi olan ay da bu işi başarabiliriz. Gerek uzayda gerekse ayda ne bulutluluk engeli ve ne de gece gündüz sorunu vardır. Ayrıca hava kürenin soğurucu etkileri de burada söz konusu olmamaktadır. Şimdilik düşünce ve kuram düzeyindeki çalışmaların* çok uzun olmayacak sürede gerçekleşmesi beklenmektedir

Ülkemizinde* güneş enerjisinden ve diğer tükenmez enerjilerden yararlanma konusundaki yarışta geri kalmaması gerekir. Çünkü* ülkemiz üç kıtaya en yakın konumda bulunmakta* ayrıca güneş kuşağı denilen ve ekvatora göre kuzey ve güney 40 enlemlerini kapsayan bölgede bulunmaktadır. Ülkemizin bu iki özelliği* güneş enerjisinin teknolojik uygulamalarına bir vitrin durumuna gelmesinde büyük bir üstünlük sağlayabilir. Dengeli bir kalkınmanın* temiz ve tükenmez enerji kaynaklarına dayalı olacağı unutulmamalıdır.

1.2-Güneş Pili Sisteminin Yapısı ve Sistemin Gelişimi

Güneş pillerinin çalışma ilkesi* Fotovoltaik (Photovoltaic) olayına dayanır. Güneş pilleri (fotovoltaik diyotlar) üzerine güneş ışığı düştüğünde* güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çeviren cihazlardır. Pilin verdiği elektrik enerjisinin kaynağı* yüzeyine gelen güneş enerjisidir. Yüzeyleri kare* dikdörtgen* daire şeklinde biçimlendirilen güneş pillerinin alanları genellikle 100 cm² civarında* kalınlıkları ise 0*2-0*4 mm arasındadır. Bu enerji çevriminde herhangi devingen (hareketli) parça bulunmaz. Güneş enerjisi* güneş pilinin yapısına bağlı olarak % 5 ile % 20 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir.
Güç çıkışını artırmak amacıyla çok sayıda güneş pili birbirine paralel yada seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir* bu yapıya güneş pili modülü yada fotovoltaik modül adı verilir. Güç ihtiyacına bağlı olarak modüller birbirlerine seri yada paralel bağlanarak bir kaç Watt'tan mega Watt'lara kadar sistem düzenlenebilir.






Güneş pilleri* elektrik enerjisinin gerekli olduğu her uygulamada kullanılabilir. Güneş pili modülü uygulamaya bağlı olarak* akümülatör* inverterler* akü şarj kontrol cihazları ve çeşitli elektronik destek devreleri ile birlikte kullanılarak bir güneş pili sistemi (FV sistem) oluştururlar. Bu sistemler* özellikle yerleşim yerlerinden uzak* elektrik şebekesi olmayan yörelerde* jeneratöre yakıt taşımanın zor ve pahalı olduğu durumlarda kullanılırlar. Ayrıca dizel jeneratörlerle yada başka güç sistemleri ile birlikte karma olarak kullanılmaları da mümkündür.
İlk kez 1839 yılında Becquerel* elektrolit içerisine daldırılmış elektrotlar arasındaki gerilimin* elektrolit üzerine düşen ışığa bağımlı olduğunu gözlemleyerek Fotovoltaik olayını bulmuştur. Katılarda benzer bir olay ilk olarak selenyum kristalleri üzerinde 1876 yılında G.W. Adams ve R.E. Day tarafından gerçekleştirilmiştir. Bunu izleyen yıllarda çalışmalar bakır oksit ve selenyuma dayalı foto diyotların* yaygın olarak fotoğrafçılık alanında ışık metrelerinde kullanılmasını beraberinde getirmiştir. 1914 yılında fotovoltaik diyotların verimliliği %1 değerine ulaşmış ise de gerçek anlamda güneş enerjisini %6 verimlilikle elektrik enerjisine dönüştüren fotovoltaik diyotlar ilk kez 1954 yılında Chapin tarafından silikon kristali üzerinde gerçekleştirilmiştir. Fotovoltaik güç sistemleri için dönüm noktası olarak kabul edilen bu tarihi izleyen yıllarda araştırmalar ve ilk tasarımlar* uzay araçlarında kullanılacak güç sistemleri için yapılmıştır. Fotovoltaik güç sistemleri 1960’ların başından beri uzay çalışmalarının güvenilir kaynağı olmayı sürdürmektedir.
Güneş pillerinin yeryüzünde de elektriksel güç sistemi olarak kullanılabilmesine yönelik araştırma ve geliştirme çabaları 1954’ler de başlamış olmasına rağmen* gerçek anlamda ilgi 1973 yılındaki 1.petrol bunalımı’nı izleyen yıllarda olmuştur. Amerika’da* Avrupa’da* Japonya da büyük bütçeli ve geniş kapsamlı araştırma ve geliştirme projeleri başlatılmıştır. Bir yandan uzay çalışmalarında kendini ispatlamış silikon kristaline dayalı güneş pillerinin verimliliğini artırma çabaları ve diğer yandan alternatif olmak üzere çok daha az yarı iletken malzemeye gerek duyulan ve bu nedenle daha ucuza üretilebilecek ince film güneş pilleri üzerindeki çalışmalara hız verilmiştir
Güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirmenin* basit* çevre dostu olan fotovoltaik sistemlerin araştırılması ve geliştirilmesi* maliyetinin düşürülerek yaygınlaştırılması görevi uzun yıllar üniversitelerin yüklendiği ve yürüttüğü bir görev olmuş ve bu nedenle kamuoyunda hep laboratuarda kalan bir çalışma olarak kalmıştır. Ancak son yirmi yılda dünya genelinde çevre konusunda duyarlılığın artmasına bağlı olarak kamuoyundan gelen baskı* çok uluslu büyük şirketleri fosile dayalı olmayan yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları konusunda çalışmalar yapmaya zorlamışlardır. Büyük şirketlerin devreye girmesiyle fotovoltaik piller konusundaki teknolojik gelişmeler ve güç sistemlerine artan talep ve buna bağlı olarak büyüyen üretim kapasitesi* maliyetlerin hızla düşmesini de beraberinde getirmiştir. Yakın geçmişe kadar alışıla gelmiş elektrik enerjisi üretim yöntemleri ile karşılaşıldığında çok pahalı olarak değerlendirilen fotovoltaik güç sistemleri* artık yakın gelecekte güç üretimine katkı sağlayabilecek sistemler olarak değerlendirilmektedir. Özellikle elektrik enerjisi üretiminde hesaba katılmayan ve görünmeyen maliyet olarak değerlendirilebilecek ‘sosyal maliyet’ göz önüne alındığında* fotovoltaik sistemler fosile dayalı sistemlerden daha ekonomik olarak değerlendirilebilir.
Güneş pilinin* bir fotovoltaik diyod olup* üzerine ışık düştüğünde iki uç arasında potansiyel farkı (voltaj) ortaya çıkar. Ancak* bir güneş pilinden elde edilebilecek gerilim çok küçük (0.5-1V dolayında) olduğundan* arzulanan gerilime uygun olacak sayıda güneş pili seri olarak bağlanır. Seri bağlı pillerin oluşturduğu birime PV modülü adı verilir. PV modüllerin laminasyonu genellikle güneş pillerinin ön yüzeyinde yüksek optiksel geçirgenliğe sahip cam ve arka yüzeylerinde EVA (ethlene viny acetate) kullanılarak geçirgenleştirilir. Ayrıca camı korumak ve sistemi daha kullanılabilir* sağlam bir yapıya sokmak için modül* aaaal çerçeve ile çerçevelenir. Modüler yapının kullanım kolaylığı yanında* büyük bir üstünlüğü de* güç gereksinimine uygun olarak değişik boyutlarda fotovoltaik örgülerin (PV Array) kurulmasına uygun olmalarıdır.

Yakın geçmişe kadar alışıla gelmiş elektrik enerjisi üretim biçimleri ile karşılaştırıldığında çok pahalı olan PV sistemlerinin kullanımı yalnızca iletişim* uzay çalışmaları gibi özel uygulama alanlarında sınırlı kalmıştır. Son yirmi yılda PV teknolojilerindeki gelişmelere ve PV pazarının büyümesi ile birlikte maliyetler dede bir düşüş eğilimi gözlenmeye başlanmıştır. Bu gün gelinen durumda* PV güç üretiminin yılda %25-%30 dolayında artacağı tahmin edilmektedir. Ancak bu gün PV kurulu gücün* dünya güç gereksiniminin yalnızca yüz binde dört kadarı olduğu gerçeği göz ardı edilmemelidir. Bu payın 2010 yılında %0.13 dolayına ve 2020 de %1 ve 2030 ile 2050 yılları arasında %5 ile %10 dolayında bir değere ulaşılacağı beklenmektedir.
1997 de PV Pazar hacmi 120 MW’tın üzerinde gerçekleşirken* üretim kapasitesi buna cevap vermekte zorlanmaktadır. Bu gün PV sektöründe* üretilen modüllerin yaklaşıkça %90 kadarını silisyum kristalini taban alan sistemler oluşturmaktadır. PV modül üretiminin çoğunluğu ABD (%44)* Japonya(%20) ve* Avrupa (%27) olarak bölüşürken %9 kadar bir bölümü de diğer ülkelerce gerçekleştirilmektedir. Artan ihtiyaca karşılık olarak hızla büyüyen PV pazarının iş kapasitesi 1milyar dolar/yılı geçmiş bir durumdadır. 2010 yılı itibari ile ABD fotovoltaik endüstrisi 60 milyon dolarlık bir kapasite hedeflemektedir. Güneş pilleri üretiminde elektronik endüstride kullanılmayan (off-cut) silisyum malzeme kullanılmaktadır. Ancak bu kaynak* artan sistemi karşılamakta zorlanmaktadır. Bu nedenle* örneğin Japonya’nın önümüzdeki iki yıl için hedeflediği 70 000 çatıya PV sistemi programını gerçekleştirebilmesi için PV sistemi için kaliteli silisyum üretecek bir fabrikayı kurması beklenirken* Avrupa’nın da bunu izleyeceği sanılmaktadır.

_________________
@[)M!N ------>>>> $€R[)@R Y@ZICI
Sayfa başına dön Aşağa gitmek
Kullanıcı profilini gör http://genclik.0forum.biz,   www.aybisoft.com  bütün web siteler
 
Güneş Pili Sistemleri
Önceki başlık Sonraki başlık Sayfa başına dön 
1 sayfadaki 1 sayfası
 Similar topics
-
» Priva Otomaston Sistemleri

Bu forumun müsaadesi var:Bu forumdaki mesajlara cevap veremezsiniz
GENÇLİK FORUM :: Teknoloji ve Bilim :: Elektrik&Elektronik-
Buraya geçin: