MONOKRİSTAL GÜNEŞ PİLİ SİSTEMLERİNDE ELEKTRİK ENERJİ ANALİZİ. Arkan I. ISMAEL YÜKSEK LİSANS TEZİ ELEKTRİK- ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "MONOKRİSTAL GÜNEŞ PİLİ SİSTEMLERİNDE ELEKTRİK ENERJİ ANALİZİ. Arkan I. ISMAEL YÜKSEK LİSANS TEZİ ELEKTRİK- ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ"

Transkript

1 MONOKRİSTAL GÜNEŞ PİLİ SİSTEMLERİNDE ELEKTRİK ENERJİ ANALİZİ Arkan I. ISMAEL YÜKSEK LİSANS TEZİ ELEKTRİK- ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ŞUBAT 2012 ANKARA

2 Arkan I. ISMAEL tarafından hazırlanan MONOKRİSTAL GÜNEŞ PİLİ SİSTEMLERİNDE ELEKTRİK ENERJİ ANALİZİ adlı bu tezin Yüksek Lisans tezi olarak uygun olduğunu onaylarım. Prof. Dr. M. Cengiz TAPLAMACIOĞLU Tez Danışmanı, Elektrik Elektronik Mühendisliği.... Bu çalışma, jürimiz tarafından oy birliği ile Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans olarak kabul edilmiştir. Yrd. Doç. Dr. Murat Hüsnü SAZLI.... Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Ankara Üniversitesi Prof. Dr. M. Cengiz TAPLAMACIOĞLU Elektrik Elektronik Mühendisliği, Gazi Üniversitesi.... Yrd. Doç. Dr. Nursel AKÇAM Elektrik Elektronik Mühendisliği, Gazi Üniversitesi.... Tarih: 23 / 02 / 2012 Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Yüksek Lisans derecesini onamıştır. Prof. Dr. Bilal TOKLU Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü....

3 TEZ BİLDİRİMİ Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. Arkan I. ISMAEL

4 iv MONOKRİSTAL GÜNEŞ PİLİ SİSTEMLERİNDE ELEKTRİK ENERJİ ANALİZİ (Yüksek Lisans Tezi) Arkan I. ISMAEL GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Şubat 2012 ÖZET Fosil kaynakların hızlı bir şekilde tükenmesi güneş, rüzgâr, dalga, biokütle, jeotermal, hidrolik ve hidrojen enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına öncülük yapmıştır. Güneş enerjisi kullanarak enerji üretilmesi, yenilenebilir enerji kaynağı uygulamalarından en popüler olanlarından birisidir. Güneş kollektörleri, fotovoltaik hücreler ve güneş bacası uygulamaları, kaynağı güneş olan enerji üretme yöntemlerindendir. Bu tez çalışmasında, özellikle elektrik enerjisi sorunu olan ülkeler için güneş pili panelinden elde edilen düşük DC gerilimi inverter ile entegre ederek yüksek gerilimli ve şebeke frekansında kaynak haline getirilerek kullanıma sunulmaktadır. Bu tür uygulamalar özellikle küçük aletleri çalıştırmak amaçlı olarak sıkça kullanılmaktadır. Mevcut çalışmada güneş paneli kullanılarak elde edilen DC 12 Volt düşük gerilim, 220 Volt 50 Hz lik şebeke gerilimine çevirerek bir ev aleti çalıştıracak bir sistem oluşturulup çalışma parametreleri ortaya koyulmuş ve detaylıca analiz edilmiştir. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Yenilenebilir enerji, güneş pili, invertör Sayfa Adedi : 70 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. M. Cengiz TAPLAMACIOĞLU

5 v ELECTRICAL ENERGY ANALYSES IN MONOCRISTAL OF SOLAR CELL SYSTEMS (M.Sc. Thesis) Arkan I. ISMAEL GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY February 2012 ABSTRACT The exhaustions of fossil resources has led to the use of such renewable energy resources as solar energy, wind energy, wave energy, biomass energy, geothermal energy, hydraulic energy and hydrogen energy. Energy generation by means of using solar energy is one of the most popular ways of using renewable energy resources. Solar collectors, photovoltaic cells and solar chimney applications are some of solar originated energy generation methods. In this study, the low DC voltage which is obtained from solar battery panels is constructed. The countries which have energy problem increase the solar energy power obtained from the panels to network voltage level and convert it to AC network frequency by integrating with the inverter circuits. The system is often used especially for the small appliances. In this study, the existing system that can make a household appliance work by means of converting the DC 12 Volt low voltage which is obtained by means of using solar panel into 220 Volt and 50 Hz voltage, and its parameters are introduced and analysed in detail. Science Code : Key Words : Renewable energy, Solar cell, Inverter Page Number : 70 Adviser : Prof. Dr. M. Cengiz TAPLAMACIOĞLU

6 vi TEŞEKKÜR Çalışmalarım boyunca değerli yardım ve katkılarıyla beni yönlendiren Hocam Prof. Dr. M. Cengiz TAPLAMACIOĞLU na, manevi destekleriyle beni hiçbir zaman yalnız bırakmayan Yüksek Harita Mühendisi sevgili eşim Işın BAYRAKTAR a ve emeğini hiçbir zaman ödeyemeyeceğim kıymetli babama teşekkürü bir borç bilirim.

7 vii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... iv ABSTRACT... v TEŞEKKÜR... vi İÇİNDEKİLER... vii ÇİZELGELERİN LİSTESİ... x ŞEKİLLERİN LİSTESİ... xii RESİMLERİN LİSTESİ... xiv SİMGELER VE KISALTMALAR... xv 1. GİRİŞ ENERJİ Enerji Kaynakları ve Kullanımları Güneş Enerjisi Türkiye de Güneş Enerjisi GÜNEŞ PİLLERİ Güneş Pillerin Tanıtımı Güneş Pillerinin Özellikleri Güneş Pillerin Tarihçesi Güneş Pilinin Sınıflandırılması Kristal silisyum güneş pilleri Monokristal silisyum güneş pilleri Semikristal (yarıkristal) silisyum güneş pilleri... 21

8 viii Sayfa Ribbon silisyum güneş pilleri Polikristal silisyum güneş pilleri İnce film güneş pilleri Amorf silisyum güneş pilleri Kadmiyum Tellür İnce film Güneş Pilleri Bakır indiyum diselenoid güneş pilleri Diğer yapılar Güneş Pili Güç Verimlilikleri Güneş Pillerinin Yapısı ve Yarı İletkenler N tipi yarı iletken P tipi yarı iletken Güneş Pilinde P-N Eklemi Fotovoltaik Etki Güneş Pilinin Eşdeğer Devresi PV Güneş Pili Karakteristikleri GÜNEŞ PİLİ SİSTEMLERİ Şebekeden Bağımsız Sistemler Şebekeye Bağımlı Sistemler Şebekeye bağımlı fotovoltaik güç santralleri Şebekeye bağımlı dağıtılmış fotovoltaik güç sistemleri TASARIM ve DENEYSEL ÇALIŞMA Tasarım... 48

9 ix Sayfa Kullanılan güneş paneli Kullanılan depolama birimi Denetim birimi İnvertör Deneyin Yapılışı İç mekanda deney çalışması Dış mekanda deney çalışması Maliyet analizi SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ... 70

10 x ÇİZELGELERİN LİSTESİ Çizelge Sayfa Çizelge 2.1. Türkiye nin aylık ortalama güneş enerjisi potansiyeli... 8 Çizelge 2.2. Güneş enerjisi potansiyeli ve güneşlenme süresi değerlerinin bölgelere göre dağılımı... 9 Çizelge 3.1. Bazı güneş pillerinin verimlerinin çizelge üzeinde gösterilmesi...26 Çizelge 3.2. Güneş pili yapımında kullanılan maddelerin dünya rezervleri ve Üretimi Çizelge 5.1. Monokristal panelin üretici firma tarafından verilen karakteristik Özellikleri Çizelge 5.2. Deneyde kullanılan Monokristal güneş panelinin elektrik Karakteristikleri Çizelge 5.3. Denetim biriminin üretici tarafından verilen karakteristikleri Çizelge 5.4. İnvertörün üretici firma tarafından verilen özellikleri Çizelge 5.5. Monokristal panelden elde edilen akım ve gerilim değerleri Çizelge tarihinde elde edilen akım grafiği Çizelge tarihinde elde edilen gerilim grafiği Çizelge tarihinde elde edilen güç grafiği Çizelge tarihinde elde edilen akü gerilim değerleri grafiği Çizelge tarihinde elde edilen akım grafiği Çizelge tarihinde elde edilen gerilim grafiği Çizelge tarihinde elde edilen güç grafiği Çizelge tarihinde elde edilen akü gerilim değerleri grafiği Çizelge tarihinde elde edilen akım grafiği Çizelge tarihinde elde edilen gerilim grafiği... 61

11 xi Çizelge Sayfa Çizelge tarihinde elde edilen güç grafiği Çizelge tarihinde elde edilen akü gerilim değerleri grafiği Çizelge Kurulan sistemin maliyet analizi Çizelge 6.1. Cihazlar ve çalışma süreleri... 65

12 xii ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 2.1. Güneş ışığı spektrumu... 5 Şekil 2.2. Türkiye nin Güneş Enerjisi Haritası... 9 Şekil 3.1. Güneş pilinin şematik gösterimi Şekil 3.2. Silisyum ve Germanyum Yarı İletkenlerinin Yapısı Şekil 3.3. Enerji Bandları Şekil 3.4. Elektronların çekirdekten uzaklıklarına göre enerji seviyeleri Şekil 3.5. n tipi yarıiletken kristal yapısı (a) ve enerji band diyagramı (b) Şekil 3.6. p tipi yarıiletken kristal yapısı (a) ve enerji band diyagramı (b) Şekil 3.7. P-n ekleminin oluşumu Şekil 3.8. Yarıiletkende ışığın soğurulması Şekil 3.9. Bir fotovoltaik malzemenin çalışma prensibi Şekil PV hücrenin eşdeğer devresi Şekil (a). PV pil panelinin doğrudan doğruya ayarlanabilen bir yüke Bağlanması (b). PV pillerin seri-paralel bağlanması ile oluşturulan PV güneş pili panel Şekil PV pil panelin Akım-Gerilim (I-V) karakteristiğinin yükle değişimi Şekil PV pilin I-V ve P-V karakteristikleri Şekil PV güneş pilinin akım, gerilim ve gücünün sıcaklıkla değişimi Şekil PV güneş pilinin akım (a), gerilim ve gücünün ışık şiddetiyle Değişimi (b)... 41

13 xiii Şekil Sayfa Şekil PV pilin maksimum çıkış gücü ve bu güce karşılık gelen gerilim ve akımının; (a). Sıcaklıkla, (b). Işık şiddetiyle değişimi Şekil 4.1. Güneş panel sistemini oluşturan temel donanımlar Şekil 5.1. Deneyde kullanılan Monokristal güneş panelinin Teknik özellikleri... 49

14 xiv RESİMLERİN LİSTESİ Resim Sayfa Resim 3.1. Tipik Bir Silisyum Güneş Pilinin Ön Yüzü Resim 3.2. Vanguard-I uydusu Resim 3.3. Monokristal paneli Resim 3.4. Poli kristal güneş pili Resim 5.1. Deneyde kullanılan monokristal güneş paneli Resim 5.2. Deneyde kullanılan Monokristal güneş paneli Resim 5.3. Deneyde kullanılan depolama ünitesi (akü) Resim 5.4. Deneyde kullanılan denetim birimi (akü şarj regülâtörü) Resim 5.5. Deneyde kullanılan inverterin ön (a) ve arka yüzü (b) Resim 5.6. İç mekanda ölçüm cihazlarıyla alınan sıcaklık (a) ve panel akım (b) Değerleri... 55

15 xv SİMGELER VE KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış bazı simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. Simgeler Açıklama C Sıcaklık ºK Kelvin m² Metre kare µ Mobilite η Fotovoltaik pilin verimi $ Amerikan doları A Amper Ah Ampersaat Al Alyuminyum AM Atmosferik koşullar a-si Amorf silisyum B Boron Cd Kadmiyum CdTe Kadmiyum Tellür Cm Santmetre CuInSe Bakır indiyum selenoid Da Seçilmis aydınlanma alanı E Gelen ışığın foton enerjisi Eg Yasak bant aralığı ev Elektron Volt Ga Galyum GaAs Galyum arsinayid Ge Germanyum gr Gram h Dalga boyu

16 xvi Simgeler Açıklama Hz Imp In IPANEL Isc I ve V Kg Km kw m mm MW mv p pin pm p-n rs rsh Sn t Te TL TV Vmp Voc VPANEL Frekans ünitesi Maksimum Güçte Akım Indium Panel akımı Kısa Devre Akımı Panel çıkış akım ve gerilim Kilogram Kilometre Kilowatt Metre Millimetre Megawatt Millvolt Fosfor Maksimum giriş gücü Maksimum çıkış gücü p-n eklem Seri direnç Şönt direnç Saniye Toplam alan Tellür Türk lirası Televizyon Maksimum Güç Voltajı Açık Devre Voltajı Panel gerilimi

17 xvii Kısaltmalar Açıklama ABD AC CSS DC DMİ EİE JQA KDV MOCVD Noct NREL PV RWE STC Amerika Birleşik Devletleri Alternatif akım Close Space Sublimation Doğru akım Devlet Meteoroloji İşleri Elektrik İşleri Etüd İdaresi Japan Quality Assurance Katma Değer Vergisi Metal-organik kimyasal buhar deposition Normal Çalışma Hücre Sıcaklık Amerikan ulusal yenilenebilir enerji laboratuarı Fotovoltaik Pil Schott Solar firması Standart Test Koşulları

18 1 1. GİRİŞ Dünyanın en önemli enerji kaynağı güneştir. Güneşin ısınım enerjisi, yer ve atmosfer sistemindeki fiziksel oluşumları etkileyen başlıca enerji kaynağıdır. Dünyadaki madde ve enerji akışları güneş enerjisi sayesinde mümkün olabilmektedir. Rüzgâr, deniz dalgası, okyanusta sıcaklık farkı ve biokütle enerjileri, güneş enerjisinin değişim geçirmiş biçimleridir. Güneş enerjisi, doğadaki su döngüsünün gerçekleşmesinde de rol oynayarak, akarsu gücünü oluşturmaktadır. Doğal enerji kaynaklarının pek çoğunun kökeni olan güneş enerjisinden, ısıtma ve elektrik elde etme gibi amaçlarla doğrudan yararlanılmaktadır. Güneş enerjisi çevre açısından temiz bir kaynak özelliği taşıdığından fosil yakıtlara alternatif olmaktadır. Yeryüzüne her yıl düşen güneş ısınım enerjisi, yeryüzünde şimdiye kadar belirlenmiş olan fosil yakıt haznelerinin yaklaşık 160 katı kadardır. Ayrıca, güneş enerjisi hem bol, hem sürekli ve yenilenebilir hem de bedava bir enerji kaynağıdır. Bunların yanı sıra geleneksel yakıtların kullanımından kaynaklanan çevresel sorunların çoğunun güneş enerjisi üretiminde bulunmayışı bu enerji türünü temiz ve çevre dostu bir enerji yapmaktadır. Yakıt sorununun olmaması, işletme kolaylığı, mekanik yıpranma olmaması, modüler olması, çok kısa zamanda devreye alınabilmesi, uzun yıllar sorunsuz olarak çalışması ve temiz bir enerji kaynağı olması gibi nedenlerle dünya genelinde fotovoltaik elektrik enerjisi kullanımı sürekli artmaktadır. Güneş pilleri, hali hazırda elektrik şebekesinin olmadığı, yerleşim yerlerinden uzak yerlerde, jeneratöre yakıt taşımanın zor ve pahalı olduğu durumlarda ekonomik yönden uygun olarak kullanılabilmektedir.

19 2 2. ENERJİ 2.1. Enerji Kaynakları ve Kullanımları Enerji üretimi ve tüketimi, çağımızda ülkelerin refah seviyesini gösteren bir ölçü olmuştur ve ekonomik gelişme enerji tüketimiyle orantılı olarak değişmektedir. İnsanların kullandığı enerji kaynakları teknolojik gelişmelere paralel olarak değişmiştir. Önceleri, enerji kaynağı olarak sadece odun ve benzeri yakacaklar kullanılırken, uzun süre sonra kömür ve yakın tarihte de petrol ve doğal gaz bulunup kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde insanlığın ihtiyacı olan enerji çoğunlukla fosil yakacaklardan, hidrolik enerjiden ve çok küçük bir payı da nükleer enerjiden temin edilmektedir. Enerji kaynakları, üretildiği miktarlar göz önüne alınarak, birincil enerji kaynakları ve ikincil enerji kaynakları olarak iki gurupta incelenebilir [1]. Birincil enerji kaynakları, fosil kaynaklar (kömür, petrol, v.s.), hidrolik enerji ve nükleer enerji, ikincil enerji kaynakları ise güneş enerjisi, jeotermal enerji, gel-git enerjisi, dalga enerjisi, rüzgar enerjisi, fizyon enerjisi v.b. enerji kaynaklarıdır. Günümüzde dünyada tüketilen enerjinin %80 ine yakını fosil kaynaklardan temin edilmektedir. Fosil kaynaklar içerisinde de en çok kullanılanı petroldür. Yapılan tahminlere göre fosil yakacaklar, bugünkü oranda tüketilmeye devam edilirse, yakın gelecekte tükenmeye başlayacaktır. Dünya hidrolik enerji potansiyelinin sadece %3 ünden faydalanmaktadır [1]. Bunun sebebi ise, hidrolik santrallerin ilk tesis masrafları fazla olması ve yapımı için uzun süre geçmesidir. Nükleer enerjinin üretilen toplam enerjiye katkısı son yıllarda artmaya başlamıştır. Birim enerji maliyeti düşüktür. Ancak yakıtın temin edilebilme ve nükleer radyasyon problemleri vardır.

20 3 Yenilebilir enerji kaynaklarının önemi, ülkelerdeki potansiyellere göre değişir. Gelgit enerjisinden, gel-git olayının sık rastlandığı Fransa, ABD, Kanada ve Avustralya gibi ülkelerde yararlanılırken, jeotermal enerji uygulamaları İzlanda, Yeni Zelanda, ABD, Japonya ve Sovyetler Birliği nde mevcuttur. Türkiye de de jeotermal enerjiden faydalanılmaya başlanmıştır ve Kızıldere de pilot bir türbinden elektrik enerjisi üretiminde rüzgar hızının 3 m/sn den daha büyük olması istenir ve zemine yakın yerlerde rüzgar çevrili estiğinden, genellikle m yüksekliklerde esen rüzgarlardan yararlanılır. Türkiye de rüzgar enerjisi bakımından fakir sayılmamasına rağmen dünya rüzgar enerjisi kuşağının dışında kalmaktadır. Dalga enerjisinden çok az ülkelerde faydalanılmaktadır. Biyogaz enerjisi ise küçük çaptaki enerji ihtiyaçlarını karşılayabilmektedir. Gerek dalga enerjisi, gerekse biyogaz enerjisi için uygun bölgeler sınırlıdır. Kuşkusuz yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde en güncel olanı ve en çok uygulama alanı bulunan güneş enerjisidir Güneş Enerjisi Yaşamın kaynağı olan Güneş, doğal sistem enerjisinin büyük bir bölümünü sağlar. Çapı yaklaşık 1.4 milyon kilometre olup, iç çevresinde çok yoğun gazlar bulunur. Yeryüzünden yaklaşık milyon km uzaklıktadır. Nükleer yakıtlar dışında, dünyada kullanılan tüm yakıtların ana kaynağıdır. İçinde, sürekli olarak Hidrojenin Helyuma dönüştüğü füzyon reaksiyonları gerçekleşmektedir ve oluşan kütle farkı, ısı enerjisine dönüşerek uzaya yayılmaktadır. Güneş merkezi füzyon reaksiyonu için uygun bir ortamdır. Bir reaksiyonun basit olarak tanımı; protonla bombardımana tutulan Hidrojen molekülü, Hidrojenin türevi olan Döteryuma dönüşür. Kararsız hale geçen iki Döteryum çekirdeği birleşerek daha ağır olan Helyuma dönüşür. Açıkta kalan iki proton ise reaksiyon zincirinin bu tanımına uygun olarak devam etmesini sağlar. Bu reaksiyon

21 4 sonucunda açığa çıkan enerji çok fazladır. Güneşin bu enerjiye sahip olabilmesi için saniyede füzyon reaksiyonuna ihtiyaç duyduğu hesaplanmıştır. Bu da yaklaşık olarak saniyede 657 milyon ton Hidrojenin 653 ton Helyuma dönüşmesi demektir. Bu reaksiyonlar sonucu kaybolan kütle enerjiye dönüşür. Yaklaşık 10 milyar yıl sonra güneşteki Hidrojen yakıtı bitip reaksiyonların son bulması sonucu güneşin, çekim kuvveti etkisiyle büzüşüp beyaz cüce adı verilen ölü bir yıldıza dönüşebileceği tahmin ediliyor. Güneşte açığa çıkan bu enerjinin çok küçük bir kısmı yeryüzüne ulaşmaktadır. Atmosferin dış yüzeyine ulaşan enerji KW değerindeyken, yeryüzüne ulaşan değer kw a düşmektedir. Yeryüzüne ulaşabilen ışınımın değerinin bu kadar düşük olmasının nedeni, atmosferdeki karbondioksit, su buharı ve ozon gibi gazların ışınımı absorbe etmelerinin yanı sıra kat etmesi gereken yolun uzunluğudur. Dış yüzey sıcaklığı 6000 ºK olarak kabul edilen ve bilinen en büyük siyah cisim olan güneşin yaydığı ışınımın yeryüzüne ulaşabilen miktarı %70 kadardır. Bu eksilmeler ortaya çıkmadan önce, atmosferin dışında ışınım değeri 1367 W/m² dir ve bu değer güneş sabiti olarak alınır. Pratik olarak yeryüzüne ulaşan güneş ışınım değeri 1000 W/m² olarak kabul edilmektedir [2]. Güneş merkezindeki sıcaklık milyonlarca dereceye ulaşırken, yayımlanan ışınımın spektrumunu belirleyen yüzey tabakasının sıcaklığı 6000 ºK dir. Işınım, elektromagnetik özelliğe sahip olup gücün spektral dağılımı (birim dalga boyunda birim alana, birim zamana gelen enerji) sıcaklığın bir fonksiyonudur. Diğer yıldızlardan yeryüzüne elektromagnetik spektrumun değişik aralıklarında enerji gelmektedir ancak, yerkürenin temel enerji kaynağı güneş olup, yerküreye gelen ışınımın büyükçe bir bölümü görünür bölgededir. Enerji taşıyan birimler gibi düşünülebilecek fotonlar, spektrumun görünür bölgesinin kırmızı yanında daha küçük enerji, mavi-mor yanında daha büyük enerji

22 5 taşırlar. Seçilen bir dalga boyundaki fotonun taşıdığı enerji ve o dalga boyunda birim yüzeye birim zamanda gelen foton sayısı, seçilen dalga boyundaki gücü tanımlar. Dünyamıza güneşten gelen spektrumun, kırmızının ötesinde kalan kızılötesi ve morun ötesinde kalan morötesi bölgelerinde bulunan ışınımında toplam enerjiye önemli bir katkısı vardır. Güneşin gücü, yani bir saniyede güneş sistemine verdiği enerji çok büyük olmasına rağmen yerküre atmosferinin dışına ulaşan tutar, yalnızca küçük bir bölümdür. Güneş ışınımı atmosferi geçerken uğradığı değişimin bağlı olduğu değişkenlerin sayısı oldukça çok olmasına karşın en önemli değişken, ışığın atmosferde aldığı yolun uzunluğudur. Şekil 2.1 de 6000 ºK sıcaklığında siyah bir cismin ışımasının spekturumu, atmosferin hemen dışındaki ve yeryüzündeki güneş ışınımının spektral dağılımı karşılaştırılmaktadır. Şekil 2.1. Güneş ışığı spektrumu [2] Genellikle güneş ışınımı değerlendirilirken atmosfer dışındaki seçilen nokta olarak ele alınıp buna hava kütle sıfırı (air mass 0) adı verilir.

23 6 Havaküre dışında birim yüzeye gelen toplam güç, tüm spektrumun üzerinden entegre edilirse, ulaşılan değer W/m² olup bu değer güneş değişmezi olarak kullanılır, güneş ışınları havaküreyi geçerken spektrumları önemli ölçüde değişikliğe uğrar. Bulutsuz ve güneşli bir havada bile güneş ışınları havaküreyi geçerken su buharı, oksijen, karbondioksit, ozon, azot, metan gibi gaz moleküllerinin yanında aerosol ve toz zerreciklerine saçılır ve yeryüzüne ancak havaküre dışındaki enerjinin %70 i ulaşır. Deniz seviyesinde açık bir havada optiksel hava-kütle; güneş ışınlarının aldığı gerçek yolun, güneş tam tepedeyken aldıkları yola oranı olarak tanımlanır. Örneğin güneş tam tepedeyken bu değer, hava-kütle (air mass) olarak adı verilir. Yeryüzüne düşen güneş ışınları, doğrudan güneşten gelen ve havakürede saçıldıktan sonra difüzyona uğramış ışınların toplamıdır. Hava koşullarına bağlı olarak doğrudan güneşten gelen ışınların, saçılmış ışına oranı değişir. Örneğin bulutlu bir günde güneş ışınlarının büyük bir bölümü, saçılmış ışınlardan oluşurken, bulutsuz güneşli bir günde güneş enerjisinin büyük bir bölümü doğrudan ışınlardan oluşacaktır. Doğrudan ve yayılmış ışınım toplamı, küresel ışınım olarak adlandırılır. Fotovoltaik sistemlerin seçiminde, güneş ışınım verileri çok büyük önem taşır. Güneş enerjisi, daha çok binalarda ısıtma, soğutma ve sıcak su elde etmek için kullanılmaktadır. Sıcak su elde etmek amacıyla kullanım, en yaygın olan kullanım biçimidir. Isıtma amacıyla kullanım, ısıyı depolama tekniklerinin gelişimiyle daha verimli kullanılır hale gelecektir. Soğutma ise yıllık güneşlenme zamanının uzun olduğu bölgelerde verimli olmaktadır. Güneş enerjisinden yararlanmak için kullanılan ısıl uygulamalar, düşük, orta ve yüksek sıcaklık uygulamaları olarak üçe ayrılır. Düşük sıcaklık uygulamaları, daha çok düzlem toplayıcılarla su ısıtılması, konut ve sera ısıtılması için kullanılmaktadır. Orta sıcaklık uygulamalarında, güneş ışınımı, odaklı toplayıcılarla toplanarak, sanayi

24 7 için gerekli sıcak su veya buhar elde etmek için kullanılır. Genellikle bu tip toplayıcılarda, güneş ışınımının sürekli olabilmesi için güneşi izleyen mekanizmalara gerek vardır. 300 ºC sıcaklık değerinin üzerine çıkabilen, geniş bir alana gelen güneş ışınımı bir noktaya odaklanarak, metal erğitme fırınları çalıştırılabilir. İkinci bir uygulama türü ise güneş pilleri kullanarak yapılan fotovoltaik uygulamalardır. Üzerine düşen güneş ışınımını direkt olarak elektrik enerjisine çeviren güneş pilleri doğru akım üretirler. Bu piller, seri veya paralel bağlanarak, ürettikleri akım ve gerilim değerleri yükseltilebilir. Üretilen akımı depolayabilmek için bir akümülatöre gerek vardır. Güneş pilleri, uzay programları için geliştirilmeye başlanmış; ancak sonraki yıllarda, bilinen yollarla elektrik üretiminin zor olduğu ya da uzak olan deniz fenerleri, orman gözetleme kuleleri, çiftlik evleri, dağ evleri gibi yerlerde de kullanılmaya başlanmıştır. Güneş enerjisinden en iyi şekilde yararlanabilmek için, Güneş Kuşağı adı verilen, 45º kuzey-güney enlemleri arasında kalan bölgede yer almak gerekmektedir Türkiye de Güneş Enerjisi Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre şanslı durumdadır. Türkiye nin güneş enerjisi gücü ilk kez 1970 yılında, bir bilimsel araştırma kapsamında yapılmıştır. Belirlenen olgulara göre Türkiye nin yıllık güneşlenme süresi saat olup, maksimum değer saat ile temmuz ayında ve minimum değer 97.8 saat ile aralık ayında görülmektedir. Güneşlenme süresi yönünden en zengin bölge yılda ile Güneydoğu Anadolu dur. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğünde (DMİ) mevcut bulunan yıllarında ölçülen güneşlenme süresi ve ışınım şiddeti verilerinden yararlanarak EİE

25 8 tarafından yapılan çalışmaya göre Türkiye'nin ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi 2640 saat (günlük toplam 7.2 saat), ortalama toplam ışınım şiddeti 1311 kwh/m²-yıl (günlük toplam 3.6 kwh/m²) olduğu tespit edilmiştir. Aylara göre Türkiye güneş enerji potansiyeli ve güneşlenme süresi değerleri ise Çizelge 2.1 de verilmiştir [3]. Çizelge 2.1. Türkiye nin aylık ortalama güneş enerjisi potansiyeli AYLAR AYLIK TOPLAM GÜNEŞ ENERJİSİ GÜNEŞLENME SÜRESİ (Kcal/cm²-ay) (KWh/m²-ay) (saat / ay) OCAK 4,45 51,75 103,0 ŞUBAT 5,44 63,27 115,0 MART 8,31 96,65 165,0 NİSAN 10,51 122,23 197,0 MAYIS 13,23 153,86 273,0 HAZİRAN 14,51 168,75 325,0 TEMMUZ 15,08 175,38 365,0 AĞUSTOS 13,62 158,40 343,0 EYLÜL 10,60 123,28 280,0 EKİM 7,73 89,90 214,0 KASIM 5,23 60,82 157,0 ARALIK 4,03 46,87 103,0 TOPLAM 112,74 1,311,00 2,640,0 ORTALAMA 308,0 cal/cm²-gün 3,6 kwh/m²-gün 7,2 saat/gün Çizelge 2.2 e göre Türkiye nin en fazla güneş enerjisi alan bölgesi Güney Doğu Anadolu Bölgesi olup, bunu Akdeniz Bölgesi izlemektedir. Güneş enerjisi potansiyeli ve güneşlenme süresi değerlerinin bölgelere göre dağılımı da Çizelge 2.2 de verilmiştir. Ancak, bu değerlerin Türkiye nin gerçek potansiyelinden daha az olduğu, daha sonra yapılan çalışmalar ile anlaşılmıştır. Bu durumun nedenleri

26 9 arasında, öncelikle DMİ nin güneş enerjisi ölçümlerini, enerji amaçlı değil tarımsal klimatoloji amaçlı ölçmüş olması, kullanılan cihazların hassasiyetinin düşük olması ve zamanla istasyonların şehir içinde kalması yer almaktadır [3]. Çizelge 2.2. Güneş enerjisi potansiyeli ve güneşlenme süresi değerlerinin bölgelere göre dağılımı BÖLGE TOPLAM GÜNEŞ ENERJİSİ (kwh/m²) GÜNEŞLENME SÜRESİ (saat/yıl) G.DOĞU ANADOLU AKDENİZ DOĞU ANADOLU İÇ ANADOLU EGE MARMARA KARADENİZ Şekil 2.2. Türkiye nin Güneş Enerjisi Haritası

27 10 Türkiye nin güneş ışınlarını alma potansiyeli Şekil 2.2 de gösterilmiştir. Bu haritaya göre güney bölgelerimizin güneş alma açısı kuzey bölgelerimize göre daha fazla olduğu görülmektedir. Haritada gösterilen 1.kuşak güneş alma açısı en fazla olan kuşaktır. 1.kuşağı sırasıyla 2.kuşak, 3.kuşak ve 4.kuşak takip etmektedir. Burada 4.kuşak güneş alma açısı en düşük olan kuşaktır [4].

28 11 3. GÜNEŞ PİLLERİ 3.1. Güneş Pillerin Tanıtımı Güneş pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarıiletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire şeklinde biçimlendirilen güneş pillerinin alanları genellikle 100 cm² civarında, kalınlıkları ise mm arasındadır. Güneş pilleri bildiğimiz pillerden en büyük farklarından biri daha uzun ömürlü olmaları. Bir güneş pili yaklaşık yıl ömre sahiptir. Resim 3.1 de tipik bir silisyum güneş pilinin ön yüzü örnek olarak alınmıştır. Resim 3.1. Tipik Bir Silisyum Güneş Pilinin Ön Yüzü Güneş pilleri fotovoltaik ilkeye dayalı olarak çalışırlar. Yani üzerlerine ışık düştüğü zaman uçlarında elektrik gerilimi oluşur. Pilin verdiği elektrik enerjisinin kaynağı, yüzeyine gelen güneş enerjisidir. Deniz seviyesinde, parlak bulutsuz bir gündeki ışınım şiddeti maksimum 1000 W/M² civarındadır. Yöreye bağlı olarak 1m² ye düşen güneş enerjisi miktarı yılda KWh arasında değişir. Bu enerji, güneş pilinin yapısına bağlı olarak %5 - %70 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir. Güneş pilinde mekanik olarak elektrik üreten cihazların aksine hareketli parçalar olmadığından teorik ömürleri sonsuzdur. Güneş pilleri, elektrik enerjisinin gerekli olduğu her uygulamada kullanılabilir.

29 12 Güç çıkışını artırmak amacıyla çok sayıda güneş pili birbirine paralel ya da seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir. Bu yapıya güneş pili modülü ya da fotovoltaik modül adı verilir. Güç talebine bağlı olarak modüller birbirlerine seri ya da paralel bağlanarak bir kaç Watt tan megawatt lara kadar sistem oluşturulur [5]. Güneş pili modülleri uygulamaya bağlı olarak, akümülatörler, invertörler, akü şarj denetim aygıtları ve çeşitli elektronik destek devreleri ile birlikte kullanılarak bir güneş pili sistemi (fotovoltaik sistem) oluştururlar. Güneş pilleri, hali hazırda elektrik şebekesinin olmadığı, yerleşim yerlerinden uzak yerlerde ekonomik yönden uygun olarak kullanılabilmektedir. Bu nedenle ve istenen güçte kurulabilmeleri nedeniyle genellikle sinyalizasyon, kırsal kesimin elektrik ihtiyacının karşılanması vb. uygulamalarda kullanılmaktadır Güneş Pillerinin Özellikleri Güneş pillerinin olumlu ve olumsuz özellikleri şöyle özetlenebilir. Olumsuz özellikleri: - İlk yatırımı yüksektir. - Üretilen akım doğru akım olduğundan, ya doğru akımla çalışan cihazlar ya da eviriciler kullanılmaktadır. - Sürekli üretim yapamadığı için üretilen enerjinin bir akü ile depolanması gerekmektedir. - Güneşleme yönünden zengin bölgelere ihtiyaç vardır. - Her kilovatt güç için yaklaşık 10 m² alana gerek vardır. - Çok fazla güneş ışını alan bölgelerde, sıcaklık nedeni ile verimin azalması söz konusudur.

30 13 Olumlu Özellikleri: - Güneş radyasyonunun elektrik enerjisine çeviren tüm doğrudan enerji dönüştürücüleri içinde en yüksek verime sahip olanıdır. (Laboratuvarlarda özel olarak imal edilmiş deneysel piller %30 civarında bir verime ulaşabilmektedirler). - İletim hattına gereksinim yoktur, ihtiyacın olduğu yere kurulabilir. - Kurulması çabuk ve kolaydır. İhtiyaca göre kapasitesi kolaylıkla arttırılabilir ya da azaltılabilir. - Modüler yapısı nedeniyle bir modülü devre dışı kalsa bile diğerleri elektrik üretmeye devam eder. - Bakım gereksinimi yoktur. - Oldukça uzun ömürlüdür (teorik olarak sonsuz olmasına karşın ortalama olarak yıl). - Sessiz ve temizdir, çevre kirlenmesine neden olmaz. - Seri üretim için uygundur. - Birim ağırlık başına yüksek çıkış gücüne sahiptir. - Ham maddesi silisyum dünyada en bol maddelerdendir. Petrol kömür, bakır gibi tükenebilen maddeleri kullanmaz. - En uzak kırsal alanlara enerji sağlayarak şehirlere göçü ve çarpık şehirleşmeyi engelleyebilir. - Sulamada kullanılarak Güneydoğu Anadolu gibi güneşli fakat çorak yörelerin tarımda ve toplumsal yönden gelişmesini sağlayabilir. Günümüzde güneş pilleri belli alanlarda kendilerini tam olarak kabul ettirmişlerdir. Bu alanlar daha çok, uzak tesislerdeki uygulamalardır. Belli başlıları şöyle sıralanabilir. - Telekomünikasyon ve telemetre tesisleri (radyo link repertörleri, TV yansıtıcıları, telsiz istasyonları, telemetre ve telekomand terminalleri, hava seyrüsefer sistemleri, kırsal telefon sistemleri...)

31 14 - Katodik koruma tesisleri (petrol ve gaz boru hatları, su izole hatları ve arıtma sistemleri...) - Seyrüsefer işaretleri (deniz fenerleri, karayolu işaretleri, kule ışıkları, demiryolu sinyalleri...) - Bu tip uzak tesisler, dünyanın hemen her ülkesinde kendini kanıtlamışlardır. Su pompaları, su tasfiye cihazları, soğutucular, küçük tekneler, ev ve sokak aydınlatması, karavanalar, şalterler, fanlar ve aspiratörler güneş pillerinin kullanıldığı diğer alanlardır. Bunlardan su pompaları ve aspiratörler hariç hemen tüm uygulamalarda güneş pilinden elde edilen elektrik enerjisinin bir aküde depolanarak ihtiyaç anında kullanılmasına gerek vardır.

32 Güneş Pillerin Tarihçesi İlk kez 1839 yılında, Fransız bilim adamı Edmund Becquerel, elektrolit sıvı içerisine daldırılmış elektrotlar arasındaki gerilimin elektrolit üzerine düşen ışığa bağımlı olduğunu gözlemleyerek fotovoltaik etkiyi tespit etmiştir [6-10]. Katılarda benzer bir olay ilk olarak, selenyum kristalleri üzerinde, 1876 yılında, William Adams ve Richard Day tarafından gösterilmiştir [7,11-13] yılında Charles Fritts, altın ile başka bir metal arasına selenyum tabakası bastırarak, bir yönüyle, ilk geniş alan fotovoltaik paneli hazırlamıştır [7] yılında Planck, ışığın parçaçık yapısını yayınlayınca, bilim adamları için bu teori üzerinde geniş çaplı araştırmalar yapma yolu açılmıştır [12]. Bunu izleyen yıllarda çalışmalar bakır oksit ve selenyuma dayalı foto diyotların, yaygın olarak fotoğrafçılık alanında ışık metrelerde kullanılmasını beraberinde getirmiştir te Albert Einstein tarafından fotovoltaik etkisi düzgün bir şekilde ifade edilmiş ve bu sayede 1921 yıllında Nobel Fizik Ödülü kazanmıştır yılında Wilson, foton ile katıların özellikleri arasındaki bağlantıyı teorik olarak gösteren katıların kuantum teorisini yayınladı. Bundan on yıl sonra Neville Mott ve Walter Schottky yarı iletken diyodun teorisini geliştirdi ve 1949 yılında Bardeen, Brattain ve Shockley bipolar transistörü keşfettiler [12]. İlk katı yarı iletken fotovoltaik hücrenin keşfinden sonra (1876) verimi %1 i kısmen geçen ilk fotovoltaik hücrenin yapılması yarım yüzyıl sürmüştür. Bu da düzeltilmiş bölgedeki bir thallium sulfite fotohücresidir [10,16]. Ancak tüm bu gelişmelere rağmen, fotovoltaik hücrelerin kullanımının yaygınlaşması için verimlerinin daha yüksek olması gerekmekteydi. Bu konudaki ilk büyük gelişme, 1954 yılında Chapin, Fuller ve Pearson tarafından %6 verimle çalısan bir silisyum tabanlı fotovoltaik hücrenin üretilmesi olmuştur

33 16 [14]. Bu gelişmeden dört yıl sonra Resim 3.2 de görüldüğü gibi güneş panelleri ilk defa Vanguard-I orbittin uydusunda kullanılmıştır [10,12]. Resim 3.2. Vanguard-I uydusu 1960 ların başlarında ilk GaAs hücreler üretilmiştir. Verim konusunda silisyuma göre ikinci sırada (~%3) olmasına rağmen bunların Si hücrelere karşı avantajı, aşırı sıcakta bile çalışabilmeleridir. Bu sebeple GaAs ilk pratik uygulaması uzay araçlarına enerji sağlamakla başlamıştır yılında Venüs e inen Rus uzay araçları Venera-2, Venera-3 de ve 1970 ve 1972 yıllarında aya inen Lunohhod-I ve Lunohhod-II uzay araçlarında GaAs güneş hücreleri kullanılmıştır [10]. Güneş pillerinin yeryüzünde de elektriksel güç sistemi olarak kullanılabilmesine yönelik araştırma ve geliştirme çabaları 1954 lerde başlamış olmasına karşın, gerçek anlamda ilgi 1973 yılındaki 1. petrol bunalımı nı izleyen yıllarda olmuştur. Bu yıllarda; Amerika da, Avrupa da, Japonya da büyük bütçeli ve geniş kapsamlı araştırma ve geliştirme projeleri başlatılmıştır. Bir yandan uzay çalışmalarında kendini ispatlamış Si kristaline dayalı güneş pillerinin verimliliğini artırma çabaları devam ederken diğer yandan çok daha az yarı iletken malzemeye gerek duyulan ve

34 17 bu nedenle daha ucuza üretilebilecek ince film güneş pilleri üzerindeki çalışmalara hız verilmiştir ten sonraki ilk 15 yılda özellikle uzay programları için Si güneş pillerinin üretimi yılda ortalama 100 KW civarındaydı yılında Amerika Birleşik Devletleri nde ulusal yenilenebilir enerji laboratuarı açılmıştır yılına doğru tüm dünya içinde yerküre uygulamaları için kullanılan modellerin yıllık siparişi 28,6 MW a ulaştı. Martin ve Luque ye göre (2003) fotovoltaik hücrelerdeki bu gelişmeler direkt olarak yarıiletken malzeme ve cihazlar üzerinde yapılan teorik ve teknolojik çalışmalardan kaynaklanmaktadır. Yüksek teknolojiler kullanılarak yarı iletken malzemeler konusunda çok farklı üretimler yapılmaya devam edilmektedir. Şu ana kadar yapılan çalışmalarda bir p-n bağlantısına sahip fotovoltaik hücreler içinde elde edilen en yüksek verim oranı, MOCVD (metal-organik kimyasal buhar deposition) tekniğiyle üretilen bir hücreden elde edilmiştir ve % 27.6 dır(konsantre güneş ışığında ve AM 1.5 spektrumunda) [10] li yıllara gelindiğinde Almanya da çatının güneş pilleri ile kaplanması için çalışma başlatılmıştır. Aynı dönemlerde Japonya'da çatı programı başlatılmıştır yılında, Almanya nın Neustodt kentinde 2 MW kurulu güce sahip güneş fotovoltaik güç tesisi şebekeye bağlanmıştır. Tesis m² alan üzerine 7000 adet 300 W lık panelden oluşmuştur. Yine Almanya da, Saarbrück havaalanında 1.4 MW lık güneş pili tesisi Ocak ayında hizmete girmiştir. Tesis m² lik alan üzerine kurulmuştur. Tesisin yaklaşık kurulum maliyeti 6.5 milyon Euro olup 166 özel yatırımcı tarafından da desteklenmiştir yılının sonuna gelindiğinde Almanya da güneş pili toplam kurulu gücü yaklaşık 53 MW olmuştur. Aynı yıl içinde Dünya Bankası 29 ülkede 30 dan fazla projeye destek vermek için bir fon açmıştır. Malta da Malta Üniversitesi

35 18 bünyesinde kurulmuş bulunan şebekeye bağlı sistemin kurulu gücü 7.5 KW dır. Sun Poker firması, A 300 silisyum güneş pili için Amerikan ulusal yenilenebilir enerji laboratuarında (NREL) ölçüm yaptırarak %21.5 lik bir verime sahip olan bu güneş pilini mart ayında satışa sunmak için harekete geçmiştir. Amerika da Brockton şehrinde Massochusetts Teknoloji firması tarafından 500 KW lık bir güneş pili tesisi daha hizmete girmiştir. Polonya da 2004 yılı sonunda kurulu güç toplamda 107 KW olup bunun 47 KW bölümü şebekeye bağlıdır. Çek Cumhuriyeti nde ise toplam kurulu güç 150 KW olup bunun 120 kw lık bölümü şebekeye bağlıdır. Hindistan da 2004 yılı sonunda toplam PV Kurulu gücü 475 KW olmuştur yılı eylül ayında ise Türkiye Büyük Millet Meclisi yeni bir yenilenebilir enerji yasasını çıkarmıştır. Bu yasa gelecek 5 yıllık dönemde 4 5 MW lık bir yenilenebilir enerji kurulumunu desteklemektedir yılı ikinci yarısında; Sharp, Sanyo, Kyocera ve RWE Schott Solar gibi firmalar kurulu üretim kapasitelerini artıracaklarını açıklayarak bu alandaki teknolojik yatırımların ve gelişmelerin süreceğinin sinyallerini veriyorlardı. Sharp firması; 315 MW yıllık üretim kapasitesi ile en çok üretim yapan tesisi olarak Shinjo tesisinin olduğunu açıklarken, Sanyo elektronik firması; 2005 yılı üretim kapasitesinin %140 lık bir artışla 153 MW olacağını bildirmiştir. Kyocera ise üretim kapasitesini mart ayı itibariyle %25 lik bir artış oranıyla 100 MW ve haziran sonunda %20 lik artışla 120 MW olarak açıkladı. Bununla birlikte Avrupa nın en geniş fotovoltaik pil üretim ağına sahip olan (RWE) Schott Solar firması 40 milyon Euro olan yatırımını artıracağını açıklamıştır. Güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirmenin, basit, çevre dostu olan fotovoltaik sistemlerin araştırılması ve geliştirilmesi, maliyetinin düşürülerek yaygınlaştırılması misyonu 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 zorlamıştır.

36 19 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 [15] Güneş Pilinin Sınıflandırılması Güneş pili teknolojisi, kullanılan maddeler ve yapım türleri açısından son derece zengindir. Güneş pili yapımı için şu anda kullanılmakta olan bir düzineden fazla maddenin yanı sıra, yüzlerce maddenin de üzerinde çalışılmaktadır. Belli başlı güneş pili türleri aşağıda anlatılmaktadır [16] Kristal silisyum güneş pilleri Silisyum yarı iletken özellikleri tipik olarak gösteren ve güneş pili yapımında en çok kullanılan bir maddedir ve uzun yıllarda bu konumunu koruyacak gibi görünmektedir. Fotovoltaik özellikleri daha üstün olan başka maddeler de olmakla birlikte, silisyum hem teknolojisinin üstünlüğü nedeniyle hem de ekonomik nedenlerle tercih edilmektedir Monokristal silisyum güneş pilleri İlk ticari güneş pillerinde, kristal çekme tekniği ile büyütülen tek kristal yapılı silisyum kullanılmıştır. Fotovoltaik endüstride hala en çok kullanılan yöntem olan bu teknikte öncelikle ark fırınlarında silisyum oksit çeşitli kimyasal ve termal

37 20 reaksiyonlardan geçirilerek saf silisyum elde edilir. Daha sonra silisyum eriyiğe çekirdek denen tek kristal yapılı bir silisyum parçası batırılır. Bu çekirdek eriyikten çıkarıldığında soğuyan silisyum eriyik, çekirdeğin üzerine külçe şeklinde yığılmış olur. Bu silisyum külçe olur olmaz bir keski ile dilimlere ayrılır. Bu, iki aşamada olur. Önce külçe dikdörtgen bloklar şeklinde kesilir. Daha sonra bu bloklar dilimlere ayrılarak pil şeklinde işlenir. Verimleri %15 civarındadır. Yapım sırasında malzeme kaybının çok fazla olması bu pillerin dezavantajıdır. Yaklaşık olarak 0.5 mm kalınlığında üretilirler. Renkleri koyu mavi olup yaklaşık olarak ağırlığı 10 gr.dan azdır. Şekil 3.1 de görüldüğü gibi Pilin üst yüzeyinde, pil tarafından üretilen akımı toplayacak ve malzemesi genellikle bakır olan ön kontaklar yerleştirilmiştir..(piramit, konik) Kaplamanın altında p-n eklemi bulunmaktadı. Resim 3.3 de Monokristal güneş paneli örnek olarak gösterilmiştir. Şekil 3.1. Güneş pilinin şematik gösterimi Resim 3.3. Monokristal paneli

38 Semikristal (yarıkristal) silisyum güneş pilleri Bu tip piller, sıvı silisyumun soğutulmasıyla elde edilen kümelenmiş küçük silisyum kristallerinden oluşur. Bu pillerin verimleri %14 civarında olup, kümelenmiş silisyum taneciklerinin sınırlarındaki kayıplara bağlıdır Ribbon silisyum güneş pilleri Bu piller, malzeme kaybının azaltılması amacıyla levha halinde silisyum tabakalarından yapılırlar. Çeşitli yöntemlerle elde edilen bu piller, halen geliştirme aşamasındadır. Verimleri laboratuar şartlarında %13-14 arasındadır Polikristal silisyum güneş pilleri Çok kristalli silisyum üretim teknolojileri daha kolaydır. Maliyeti oldukça düşüktür. Üretimde en çok kullanılan yöntem dökme yöntemidir. Çok kristalli silisyumda başlangıç malzemesi, tek kristalli silisyumda olduğu gibi hazırlanır. İstenilen saflık derecesi de benzerdir. Erimiş olan yarı iletken kalitesindeki silisyum, kalıplara dökülerek soğumaya bırakılır. Daha sonra elde edilen bloklar kare şeklinde kesilir. Bu teknoloji ile üretilen malzemelerden elde edilen güneş pillerinin maliyeti düşük verimi azdır. Halen laboratuar aşamasındaki bu pillerin verimleri %10 dur. Resim 3.4 te bir Poli kristal güneş pili gösterilmiştir. Resim 3.4. Poli kristal güneş pili

39 İnce film güneş pilleri Bu teknikte, absorban özelliği daha iyi olan maddeler kullanılarak daha az kalınlıkta (tek kristalin ü kalınlığında) güneş pilleri yapılır. Örneğin amorf silisyum güneş pillerinin absorbsiyon katsayısı kristal silisyum güneş pillerinin katsayısından daha fazladır. Dalga boyu katsayısı 0.7 mikrondan küçük bir bölgedeki güneş radyasyonu 1 mikron kalınlığında amorf silisyum ile absorblanabilirken, kristal silisyumda ise aynı radyasyonu absorblamak için 500 mikron kalınlıkta malzeme kullanılması gerekmektedir. Bu yüzden amorf yapılı güneş pillerinde daha az malzeme kullanılır ve montaj kolaylığı nedeniyle bir avantaj sağlar Amorf silisyum güneş pilleri Cam gibi amorf yapıdaki malzemelerin yapıları, herhangi özel bir düzende sıralanmamıştır. Bu gibi malzemeler, tam olarak kristal yapı sayılmazlar ve bağlama hataları içerirler. Genellikle güç gereksinimi az olan cihazlar kullanılırlar. Bu tür pv hücrelerin laboratuar şartlarında etkinlikleri %13 den daha fazla olduğu görülmüştür. Amorf silisyum güneş pilleri (a-si), ince film güneş pili teknolojisinin en önde gelen örneğidir. İlk yapılan a-si piller Schottky bariyer yapısında iken, daha sonraları p-i-n yapıları geliştirilmiştir. Boyut olarak monokristal ve polykristal panellere göre daha büyük boyutlarda üretilmektedir. P-i-n yapısındaki pillerin fabrikasyonu kalay oksitle kaplı iletken bir yüzeyin üzerine çöktürme yöntemi ile yapılır, bu yüzeyin arkası daha sonra metalle kaplanır. Amorf silikon, güneş ışınımını tek kristal silikondan 40 kez daha etkin bir şekilde soğurur. Sadece yaklaşık 1µm kalınlığındaki film, güneş enerjisinin %90 ını soğurabilir. Bu durum A-Si PV hücrelerinin düşük maliyetli olmasını etkileyen en önemli özelliktir.

40 Kadmiyum Tellür İnce film Güneş Pilleri Periyodik tablonun ikinci gurubunda bulunan kadmiyum elementinin ve altıncı gurubunda bulunan tellür elementini bir araya gelmesiyle oluşan IIVI birleşik yarı iletkeni kadmiyum tellürün, CdTe, oda sıcaklığında yasak enerji aralığı, Eg=1.5 ev değeri ile, güneş spekturumundan maksimum dönüşümü elde etmek için gerekli olan değere oldukça yakındır. yüksek soğurma katsıyı yanında, ince film büyütme teknolojisinin bir çoğu ile kolayca üretime olanak tanjması, geniş yüzey alanlı güneş pili üretiminde CdTe birleşik yarı iletkeninin öne çıkmasının sağlamıştır. CdTe çoğunlukla kadmiyum sülfür CdS, ile bir araya getirilerek heteroeklem diyod üretilir. Yasak enerji aralığı yaklaşıkça 2.4 ev olan CdS yarı iletkeni çok ince bir tabaka olarak uygulanır. Güneş ışınımının çoğunu geçiren CdS, hetero-eklem de pencere görevi yapar. CdT ince film büyütmede üç teknoloji ortaya çıkmıştır. Bunlardan birincisi olan yakın mesafeden buharlaştırma (close space Sublimation, CSS) yöntemi ile en yüksek kalitede CdTe malzeme üretilmektedir. Bu yöntemde sıcaklık farklılıkları çok az olan kaynak ve filmin büyüdüğü yüzey biri birine çok yakın tutularak malzemenin sublimasyon yoluyla büyümesi sağlanır. Bu yöntemi kullanan ANTEK firması (Almanya) geniş ölçekli üretime geçmenin ön çalışmalarını Erfurt Almanya da yapmaktadırlar. İkinci CdTe büyütme yöntemi olan elekrodepozisyon (elektrotta birik tirim) yönteminde ise, kadyum ve tellür iyonu taşıyan elektrolitten akım geçirilerek CdTe yarı iletkeninin katotta büyümesi sağlanır. Çok ucuz olan bu yöntemde büyüyen malzemenin denetimi CSS yönteminde olduğu kadar kolay değildir. BP solar firması bu yönteme dayalı pilot üretime başlamış olup, 10 megawatt/yıl üretim kapasiteli bir fabrikayı Fairfeld California ABD kurma çalışmalarını sürdürmektedir. Bunlara rağmen BP solar, Solar Inc., ve Antek gibi uluslu şirketler büyük ölçekli üretimler için ciddi adımlar atmaktadır.

41 Bakır indiyum diselenoid güneş pilleri Periyodik tablonun birinci, üçüncü ve altıncı guruptan elementlerin üçüncünün yada daha fazlasının bir araya gelmesi ile oluşan bu bileşik yarı-iletkenlerin soğurma katsayıları oldukça yüksek olup, yasak enerji aralıkları güneşin spekturumu ile ideal bir şekilde uyuşacak biçimde ayarlanabilir. Bakır indiyum ve selenyum dan yapılan üçlü bileşik yarı-iletkenle başlayan bu grup (CIS) güneş pilleri olarak anılır. CdTe güneş pillerine en yakın rakip olarak gözükmektedir. Bu gün CIS ince film güneş pillerinin çoğunluğu içerisinde Ga elementinin katılması ile daha yüksek verimlilikler elde edilir. Ancak yarı-iletkeni oluşturan element sayısı artıkça gereken teknoloji ve malzemenin özelliklerinin denetimi de bir o kadar karmaşık duruma gelmektedir. Laboratuardaki küçük alan pillerin verimliliği %18 e kadar ulaşırken, 900 cm² yüzey alana sahip modüllerin verimlilikleri ancak %15 dolayındadır. CIS pillerde uygulanan teknolojilerden iki tanesi öne çıkmıştır. Bunlardan birincisi, elementlerin eş zamanlı olarak vakumda buharlaştırılmasıdır. İkinci yöntem, herhangi bir yöntemle büyütülen bakır-indiyum ince film alaşımının uygun bir ortamda selenyumla tepkimeye sokulmasıdır (Selenizasyon). Her iki durumda da soğurucu olarak kullanılan CIS yarı-iletken, CdS ile bir araya getirilerek heteroeklem diyot oluşturulur. CdS tabakaların üretilmesinde ortaya çıkan yöntem CdTe tabakalarında olduğu gibi burada da kimyasal banyo yöntemidir. Metal elementlerin buharlaştırılmasının ardından selenizasyonu seçen Shell-Showa ve Siemens Solar gibi firmalardan Siemens Solar 5-10 watt değerinde küçük modül üretiminde ABD başlamıştır. CIS tabakaların büyütülmesinde Stuttgart Üniversitesi (Almanya) tarafından geliştirilen ve yine bir alman firması olan ZSW tarafından üretime hazır hale getirilen eş zamanlı olarak vakumda buharlaştırma yöntemi üretim yöntemlerinden birisidir. Bu ince film güneş pillerinde test altındaki uzun dönem modül verimlilikleri %10 değerinin altında kalmaktadır.

42 Diğer yapılar Bakır indiyum diselenoid (CuInSe) maddesinden yapılan ve verimleri %13 civarında olan piller halen gelişme aşamasındadır ve daha kararlı çıkışa sahip olduğu için absorban özelliği yüksek, verimleri de %12 civarındadır. Bu güne kadar elde edilen en yüksek verime (%24) galyum arsenitten yapılan piller ulaşmıştır. Bu madde ile çeşitli türde piller elde edilebilmekle birlikte, pahalı olduğu için pillerin, güneş spektrumunun daha büyük bir bölümünden yararlanabilmesi amacı ile denenen bir yöntem ise, birden fazla ince film yapısının üst üste konmasıyla elde edilen çok eklemli film yapılarıdır. Bunların dışında, güneş ışınımının yüksek verimli pillerin üzerine optik olarak yoğunlaştıran sistemler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Bu tür sistemlerde güneşin hareketini izleyen düzeneklerin yanı sıra, güneş ışığını kıran (mercek) ya da yansıtan (ayna) eleman kullanılır Güneş Pili Güç Verimlilikleri Fotovoltaik güneş pillerinin sürekli gelişimlerine bağlı olarak verimliliklerinin özetlendiği çizgilerin geçerlilik süreleri oldukça kısa olmaktadır. Ancak, karşılaştırılmalı bir kaynak olması amacı ile Fraunhofer Enstitüsü tarafından yapılan en yüksek verimlilikleri gösteren özet aşağıdaki Çizelge 3.1 de verilmiştir [17].

43 26 Çizelge 3.1. Bazı güneş pillerinin verimlerinin çizelge üzerinde gösterilmesi (Global AM1.5 spektrumu, Wm-², 25 C) [18]. (ap):aktif alan; (t):toplam alan; (da):seçilmis aydınlanma alanı; JQA:Japan Quality Assurance, NREL=National Renewable Laboratory. Güneş pili yapımında kullanılan malzemenin reserv durumları da oldukça önemli değişkenler olarak karşımıza çıkmaktadır. Silisyum, doğada en çok bulunan element

44 27 olması nedeni ile reserv konusunda geleceğe yönelik bir sorun yoktur. Diğer seçenek malzemeleri oluşturan elementlerin reserv durumları dünya da ki yıllık üretim ve 500 MW güç üretimi için gerekli miktar Çizelge 3.2 de özetlenmiştir. Çizelge 3.2 Güneş pili yapımında kullanılan maddelerin dünya rezervleri ve üretimi Element Dünya Rezervleri Dünya Yıllık Üretimi 500 MW güç için gereken miktar Ton CD Te In Se Ga Güneş Pillerinin Yapısı ve Yarı İletkenler Günümüz elektronik ürünlerinde kullanılan transistörler, doğrultucu diyotlar gibi güneş pilleri de, yarıiletken maddelerden üretilmektedir. Yarıiletken özellik gösteren birçok madde arasında güneş pili yapmak için en elverişli olanlar, silisyum, GaAs, CdTe gibi malzemelerdir [19]. Bilindiği gibi madde, pozitif yüklü çok ağır bir çekirdekle, onun etrafında belirli yörüngelerde dolanan elektronlardan meydana gelmiştir. Bu yükler, dış tesir yoksa birbirini dengeler. Elektronlar, yörüngelerinin bulunduğu yarıçapa, orantılı olarak potansiyel ve kinetik enerji taşırlar. En dış yörünge de maksimum 2, sonrakinde 8 ve üçüncüde 18 elektron bulunabilir. Elektronlar, ard arda gelen ve her biri belli sayıda elektron bulunduran enerji bandlarında bulunurlar. Dışarıdan enerji alan bir elektron bir üst seviyedeki banda çıkabilir. Daha düşük banda geçen elektron da dışarı enerji yayar. Son tabaka elektronlarına valans (denge) elektronları denir ve cisimlerin kimyasal bileşikler yapmalarını temin eder. Son tabakası dolmamış bir atomun, bir başka cisme ait komşu atomdan elektron kapmaya yatkınlığı vardır. İç tabaka elektronları ise çekirdeğe çok sıkı bağlıdırlar.termik enerji verilirse, elektronun yörüngesi etrafında titreşimi arttırır.

45 28 Elektron, yörüngesini muhafaza ettiği müddetçe ne enerji yayar, ne de absorbe eder. Bir elektron, uyarımla, atomu terk edecek enerji kazanıp ayrılabilir. Atom (+) iyon şekline geçer (Bkz. Şekil 3.2.). Şekil 3.2. Silisyum ve Germanyum Yarı İletkenlerinin Yapısı İzoleli atomda (gazlarda) elektronlar, belirli bir enerji bandını işgal ederler. Bir kristalin atomları, kristal içinde muntazam diziler halinde yer alırlar. Atomlar, birbirlerine çok yakındırlar ve elektronlar, birbirine yakın enerjileri temsil eden enerji bandları üzerinde bulunurlar. Örneğin; bir germanyum atomunda, tek bir atom ele alınırsa atom temel haldedir. Mutlak sıfır, sıcaklıkta, elektron minimum enerji seviyesine sahiptir. Germanyum kristalinde ise, mutlak sıfır sıcaklıkta, temel seviyenin yerini valans bandı alır. Bundan sonra, hiçbir elektronun bulunmadığı yasak bölge ve sonra da yüksek enerjili iletkenlik bandı bulunur. Bu sıcaklıkta Ge kristalinde iletkenlik bandında hiçbir elektron bulunmaz, yani kristal ideal bir yalıtkandır. Yalıtkan, yarıiletken, iletken maddelerin enerji bandları Şekil 3.3 de görülmektedir.

46 29 Şekil 3.3. Enerji Bandları Ge kristalinin iletkenlik kazanabilmesi için, iletkenlik seviyesine electron temin edilmelidir. Bunun için gerekli enerji 0.7 ev civarındadır. Fotoelektrik olay için Eg, kristalin soğurabileceği minimum enerjisini gösterir. Buna karşı, bir metalik kristalde yasak band yoktur, iletkenliği temin edecek, iletkenlik bandında çok sayıda elektron bulunur. Elmas için E=7 ev luk enerji ile elektron yasak band geçilebilir. Bunun için malzemeye büyük elektrik voltajı uygulanması gerekir. Bu ise malzemeyi tahrip eder. Yarı iletkenlerde, yasak bandı geçmek için (1 ev) yeterlidir, oda sıcaklığında kristal atomlarından birkaç tanesinin elektronları, iletkenlik bandına geçer ve iletkenliği sağlar. Geride bıraktığı boşluğa da başka bir elektron gelir ve o da iletkenliğe katılmış olur. Bir kristal, ortak elektronla birbirine bağlı atomların düzgün olarak yerleşimiyle meydana gelmiştir. İyonik bağdan farklı olan bu birleşmeye Kovalent bağ denir. Valans elektronlar, kovalent bağ içinde, bir atomdakinden daha düşük enerji seviyesindedir. Kristali bozmak için, bu enerji farkı kadar enerji gerekir. Bu kristalin kararlılığını gösterir.

47 30 İki atomu birbirine bağlayan valans elektronların serbest hale geçmesi için gerekli enerji; metaller için sıfır, yalıtkanlar için birçok elektron volt, yarı iletkenler için 1eV civarındadır. Elektronların çekirdekten uzaklığa göre enerji seviyeleri Şekil 3.4 te verilmiştir [20]. Şekil 3.4. Elektronların çekirdekten uzaklıklarına göre enerji seviyeleri N tipi yarı iletken Elde edilen yarıiletkenin n ya da p tipi olması katkı maddesine bağlıdır. Güneş pili üretiminde en yaygın olarak kullanılan silisyumdan n tipi silisyum elde etmek için, Si eriyiğine periyodik cetvelin 5. grubundan bir element, örneğin fosfor (P) eklenir. Şekil 3.5.a da görüldüğü gibi; Silisyumun dış yörüngesinde 4, fosforun dış yörüngesinde 5 elektron bulunduğu için, fosforun fazla olan tek elektronu kristal yapıya bir elektron verir. Bu nedenle 5. grup elementlerine "verici" ya da n tipi katkı maddesi denir.

48 31 Donör enerji seviyesi iletkenlik bandına çok yakın olduğundan (Şekil 3.5.b); bu seviyedeki donör atomları, çok küçük bir enerjiyle iyonlaşarak iletkenlik bandına geçerler. Bu şekilde, iletkenlik bandındaki elektron sayısının artmasına karşılık, valans bandında boşluklar oluşmaz. Böylece elde edilen n-tipi yarıiletkende, çoğunluk yük taşıyıcıları elektronlar ve azınlık yük taşıyıcıları da boşluklardır. Elektronların elektriksel iletkenliğe katkısı hollerden daha fazladır [21,22]. (a) Şekil 3.5. n tipi yarıiletken kristal yapısı (a) ve enerji band diyagramı (b) (b) P tipi yarı iletken p tipi Si elde etmek için, eriyiğe 3. gruptan bir element (Al, In, B gibi) eklenir. Şekil 3.6.a da görüldüğü gibi, bu elementlerin son yörüngesinde 3 elektron bulunduğu için kristalde bir elektron eksikliği oluşur. Bu elektron yokluğuna boşluk ya da delik denir ve pozitif yük taşıdığı varsayılır. Bu tür maddelere de p tipi ya da alıcı katkılı maddeler denir. Alıcı enerji seviyesi, valans bandına çok yakındır (Şekil 3.6.b). Bu seviyede bulunan alıcı atomları, bağlarını tamamlayabilmek için valans bandından elektron alırlar. Valans bandından alıcı enerji seviyesine geçen her elektron, valans bandında bir boşluk oluşturmasına karşın; iletkenlik bandındaki elektron sayısı artmaz. Böylece

49 32 elde edilen p tipi yarıiletkende, çoğunluk yük taşıyıcıları boşluklar ve azınlık yük taşıyıcıları da elektronlardır. Boşlukların elektriksel iletkenliğe katkısı elektronlardan daha fazladır [21,22]. Fermi enerji seviyesi; bir katıda, mutlak sıfır sıcaklığında (T=0 K), elektronların bulunabileceği en yüksek enerji seviyesi olarak tanımlanır [23]. Fermi enerji seviyesi, katkı maddesi içermeyen saf yarıiletkenlerde yasak bandın ortasındadır. Katkılı yarıiletkenler için katkı türüne ve yoğunluğuna bağlı olarak; yasak bant içerisinde, aşağı ya da yukarı doğru kayar [21,22]. (a) (b) Şekil 3.6. p tipi yarıiletken kristal yapısı (a) ve enerji band diyagramı (b) n tipi yarıiletkenlerde Fermi enerji seviyesi; yasak enerji aralığının ortasından ayrılarak, iletkenlik bandına doğru kayar. Kayma miktarı, katkılanan maddenin yoğunluğuna bağlıdır. p tipi yarıiletkenlerde Fermi enerji seviyesi; yasak enerji aralığının ortasından ayrılarak, valans bandına doğru kayar. Kayma miktarı, katkılanan maddenin yoğunluğuna bağlıdır.

50 Güneş Pilinde P-N Eklemi p-n eklemleri incelenirken, p-tipi bir yarıiletkenle n-tipi bir yarıiletkenin fiziksel olarak birbirine eklendiği düşünülür (Şekil 3.7.a). p-n eklemi oluşturulduğunda; eklem bölgesinin yakınındaki serbest yükler, yoğunluklarının az olduğu bölgeye doğru difüzyonla hareket ederler. n-tipi bölgesinin çoğunluk yük taşıyıcıları olan serbest elektronlar p-tipi bölgesine, p-tipi bölgesinin çoğunluk yük taşıyıcıları olan serbest boşluklar n-tipi bölgesine difüzyonla geçerler. Bu geçisin sonucu olarak, eklemin her iki tarafındaki atomlar iyonlaşırlar. Eklemin p-tipi bölgesi negatif, n-tipi bölgesi pozitif yüklenir. Çoğunluk yük taşıyıcılarının yoğunluklarının az olduğu bölgeye doğru olan geçişleri, p-tipi ve n-tipi bölgeleri arasında termodinamik bir denge kuruluncaya kadar devam eder. Her iki bölgenin Fermi enerji seviyeleri aynı olduğunda yük geçişi durur ve eklem çevresinde bir elektrik alan oluşur. Bu elektrik alanın yönü n-tipi bölgeden p-tipi bölgeye doğru olurken, büyüklüğü kullanılan yarıiletkenlere ve bunların katkılanmalarına bağlı olarak değişir [24]. p-n ekleminin oluşumu sırasında iyonlaşan donör ve alıcı atomları arasında kontak (temas veya difüzyon) potansiyeli denilen bir potansiyel farkı meydana gelir (Şekil 3.7.b). (a) (b) Şekil 3.7. P-n ekleminin oluşumu

51 34 Şekil 3.8 de görüldüğü gibi; yasak band aralığına eşit veya daha büyük enerjili bir foton, yarıiletken tarafından soğurulduğu zaman, enerjisini valans bandındaki bir elektrona vererek, elektronun iletkenlik bandına çıkmasını sağlar ve elektron, arkasında bir boşluk bırakır. Böylece, bir elektron-boşluk çifti oluşur. Şekil 3.8. Yarıiletkende ışığın soğurulması Bu olay, bir p-n eklem güneş pilinin ara yüzeyinde meydana gelmiş ise elektronboşluk çiftleri buradaki elektrik alan tarafından birbirlerinden ayrılır. Bu şekilde güneş pili, elektronları n bölgesine, holleri de p bölgesine iten bir pompa gibi çalışır. Birbirlerinden ayrılan elektron-hol çiftleri, güneş pilinin uçlarında yararlı bir güç çıkışı oluştururlar. Bu süreç yeniden bir fotonun pil yüzeyine çarpmasıyla aynı şekilde devam eder. Yarıiletkenin iç kısımlarında da, gelen fotonlar tarafından elektron-hol çiftleri oluşturulmaktadır. Fakat gerekli elektrik alan olmadığı için tekrar birleşerek kaybolmaktadırlar Fotovoltaik Etki Bir atomun valans bandındaki elektronu tarafından ışık fotonu absorbe edilirse, elektronun enerjisi fotonun enerjisi kadar artar. Eğer fotonun enerjisi yarıiletkenin

52 35 band aralığına eşit veya büyükse elektron iletkenlik bandına sıçrar ve serbest hareket eder [11,12]. Eğer fotonun enerjisi elektronu iletkenlik bandına çıkaracak seviyede değilse bu enerji ısı enerjine dönüşerek malzemenin sıcaklığını artırır. Eğer fotonun enerjisi elektronu iletkenlik bandına çıkartmaktan çok daha fazla ise bu fazla enerji malzemede ısı enerjisine dönüşür. Burada şu hususu özellikle belirtmek gerekir; bir foton, enerjisi ne kadar yüksek olursa olsun sadece bir elektronu serbest hale getirebilir. Yukarıda belirtilen sebeplerden dolayı bir fotovoltaik panelin yüzeyine gelen güneş ışığı enerjisi ancak belli bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir. Fotovoltaik malzemelerde verimin düşük olmasının en büyük sebebi budur. Fotovoltaik etkiyle oluşan elektronlardan güç olarak faydalanabilmek için oluşan serbest elektronların boşluklarla birleşmeden yönlendirilerek kanallanması gerekmektedir [11,12]. Şekil 3.9 da bir fotovoltaik malzemenin şematiğini göstermektedir. N-tipi yarıiletken yüzeye fotonların çarpması sonucu oluşan serbest elektronlar ya harici devre üzerinden dolaşarak p-tipi malzemedeki boşluklarla birleşecek yada pn ekleminin içinden direkt olarak p-tipi malzeme tarafına geçmeye çalışacaktır. Harici devre açık devre olmadığı sürece p-tipi malzeme tarafındaki negatif yükler bu direkt geçisi büyük ölçüde sınırlandıracaktır. Eğer harici devre açık olursa serbest elektronlar sonuçta boşluklarla birleşecek ve malzemede sıcaklık artışı olacaktır [11]. Şekil 3.9. Bir fotovoltaik malzemenin çalışma prensibi [11].

53 Güneş Pilinin Eşdeğer Devresi Şekil 3.10 da bir fotovoltaik hücrenin eşdeğer devresi görülmektedir. Görüldüğü gibi eşdeğer devre, bir akım kaynağı, bir diyot, seri direnç(rs) ve paralel (shunt) dirençten (rsh) oluşmaktadır. Şekil PV hücrenin eşdeğer devresi Seri direnç (rs) PV hücrenin ön yüzündeki direnç kayıplarını, shunt direnç (rsh) ise diyot kaçak akımından kaynaklanan kayıpları temsil etmektedir. PV hücrenin enerji çevrim verimi şu şekilde tanımlanır: η = pm / pin ( 3.1 ) Pm, hücrenin maksimum güç noktasındaki gücü, Pin ise hücreye gelen güneş ışınının gücüdür PV Güneş Pili Karakteristikleri Bir Fotovoltaj güneş pilinin elektriksel özelliklerini belirlemek için bu pilin akım ve geriliminin yükten nasıl etkilendiğini gözlemek gerekir. Bu amaçla Şekil 3.11 (a) da verilen bağlantı kullanılabilir. Bu şekilde, PV pil paneli seri bağlı bir ampermetre üzerinden ayarlanabilen bir yüke doğrudan bağlanmıştır. Günün belirli bir saatinde, gün ışığı ve ortam sıcaklığındaki değişmelerin ihmal edilebilecek kadar az olduğu kabul edilerek, yük açık konumdan uçlarının kısa devre olduğu konuma kadar ayarlanırken, ampermetre ve voltmetredeki değerler her yük kademesi için

54 37 kaydedilip grafik olarak çizilirse, Şekil 3.12 de verilen Akım-Gerilim (I-V) karakteristiği elde edilebilir. Şekil 3.11.(a). PV pil panelinin doğrudan doğruya ayarlanabilen bir yüke bağlanması (b). PV pillerin seri-paralel bağlanmasıyla oluşturulan PV güneş pili paneli PV güneş pili paneli oluşturulurken, gerekli çıkış gerilimini elde etmek için yeterli sayıda (mesela Ns adet) pil seri bağlanırken, gerekli akımı elde edebilmek için de pillerin seri bağlanmasıyla meydana gelen yeterli sayıda (mesela Np adet) kol paralel bağlanır. Bu durum Şekil 3.11 (b) de daha açık olarak verilmektedir. Dolayısıyla, Şekil 3.11 (a) da verilen PV pil paneli ve bağlantı devresi kullanılarak yapılan ölçümler, bu PV pil panelinin akım ve gerilimini verir. Eğer panelin akımı IPANEL, gerilimi de VPANEL ile gösterilirse, paneli oluşturan her bir pilin akım ve gerilimi sırasıyla, I pil = I PANEL/ Np (3.2) Vpil = V PANEL/ Ns (3.3) bağıntıları kullanılarak belirlenebilir. Panelin çıkış gücü; P PANEL = V PANEL I PANEL (3.4) olarak elde edilirken, bir tek pilin gücü de; Ppil = Vpil I pil = V PANEL/ Ns I PANEL/ Np = P PANEL / Ns Np (3.5)

55 38 bağıntısı kullanılarak belirlenebilir. Şekil PV pil panelin Akım-Gerilim (I-V) karakteristiğinin yükle değişimi Gerek yukarıda verilen denklemlerden, gerekse Şekil 3.12 den anlaşılacağı gibi, bir PV pilin ya da panelin akım ve gerilimden herhangi biri ya da her ikisi birden sıfırken, çıkış gücü de sıfırdır. Dolayısıyla çıkış gücünün değişimi Şekil 3.13 de görüldüğü gibi olur.

56 39 Şekil PV pilin I-V ve P-V karakteristikleri Şekil 3.13 den anlaşılacağı gibi çıkış gücü, akım ve gerilimin belirli değerlerinde maksimum olmaktadır. Birazdan açıklanacağı gibi bir PV pili ya da panelinin maksimum çıkış gücü, üzerine gelen günışığı seviyesi ve çalışma sıcaklığına bağlı olarak değişir. Dolayısıyla kurulan ve işletilen bir PV pil panelinden daha verimli bir şekilde faydalanmak için, o panelin çıkış gücünü mümkün olan maksimum değerinde tutmak gerekir. PV pilin Şekil 3.13 de verilen I-V ve P-V karakteristikleri 20 C lik çalışma sıcaklığı ve 80 mw/cm² lik günışığı şiddeti (güneş radyasyonu seviyesi) varken elde edilen karakteristiklerdir. Çalışma sıcaklığı ya da günışığı şiddeti değiştikçe bu karakteristiklerin biçimleri aynı kalacak şekilde akım, gerilim ve dolayısıyla güç değerleri de değişir. Çalışma sıcaklığındaki değişimlerin I-V ve P-V karakteristikleri nasıl etkiledikleri Şekil 3.14 (a) ve (b) de, günışığı şiddetindeki değişimlerin I-V ve P-V

57 40 karakteristikleri nasıl etkiledikleri ise Şekil 3.15 (a) ve (b) de verilmiştir. Şekil 3.14 (a) dan görüleceği gibi, çalışma sıcaklığının artması PV pilin çıkış gerilimini olumsuz yönde etkilemektedir. Sıcaklığın artmasından akım da etkilenmektedir. Ancak sıcaklıktaki değişimin asıl etkisi pilin çıkış gerilimi üzerinde görülmektedir. Ortam sıcaklığının yüksek olması, pilin çalışma sıcaklığını da yükselteceğinden, güneş enerjisinin termik uygulamalarının aksine, PV piller için soğuk ortamlar daha uygundur. Benzer etki, Şekil 3.14 (b) de, PV pilin çıkış gücünde de görülmektedir. Gerilimdeki azalma doğrudan doğruya güce yansıdığından, çalışma sıcaklığındaki artış çıkış gücünü de olumsuz yönde etkiler. Şekil PV güneş pilinin akım, gerilim ve gücünün sıcaklıkla değişimi Günışığı şiddetinde meydana gelen artışlar, Şekil 3.15 (a) da verildiği gibi PV pilin çıkış akımını olumlu yönde etkilemektedir. Işık şiddetinin akımda meydana getirdiği bu artış, sıcaklığın meydana getirdiği artışa göre oldukça yüksektir. Işık şiddetindeki artış hem pil çıkış akımında hem de pil çıkış geriliminde bir artışa neden olmaktadır. Ancak gerilimdeki artış, akımdaki artışa göre daha küçüktür. Şekil 3.15 (b) den de görüleceği gibi, ışık şiddeti arttıkça PV pilin çıkış gücü de artmaktadır. Güçteki bu artışın kaynağı, anlaşılacağı gibi hem akımdaki hem de gerilimdeki artıştan kaynaklanmaktadır.

58 41 Şekil PV güneş pilinin akım(a), gerilim ve gücünün ışık şiddetiyle değişimi(b) Verilen bu karakteristikler incelendiğinde şu sonuca varmak mümkündür: PV güneş pillerinin performansı, ışık şiddeti yüksek sıcaklığı düşük ortamlarda daha iyidir. Bu sonuç Şekil 3.16 te verilen grafiklerden açıkça anlaşılmaktadır. Bu şekilde verilen grafikler, PV pil çıkış gücünün farklı çalışma sıcaklığı ve günışığı şiddetleri için elde edilen maksimum değerleri ile bu maksimum güce karşılık gelen akım ve gerilim değerlerini temsil etmektedirler. Görüleceği gibi çalışma sıcaklığı arttıkça PV pilin maksimum çıkış gücü ve P-V karakteristiğinde bu güce karşılık düşen gerilimi azaltmaktadır. Benzer şekilde, ışık şiddeti, ya da güneş radyasyonu seviyesi arttıkça PV pilin maksimum çıkış gücü de artmaktadır. Ancak ışık şiddeti arttıkça, maksimum çıkış gücünün yanısıra, hem bu güce karşılık gelen pil akımı hem de pil gerilimi artar. Şekil 3.16 (a) ve (b) de PV pilin maksimum gücüne karşılık gelen akım değerlerinin sıcaklık ve ışık şiddetiyle arttığı görülmektedir. Sıcaklığın akımda meydana getirdiği bu artış oldukça az iken, ışık şiddetinin meydana getirdiği artış daha belirgindir. Maksimum çıkış gücü Pm ve bu güce karşılık gelen gerilim Vm ile akım Im, Şekil 3.16 de birim değerler (per units - pu) türünden verilmiştir. Gerçek gerilim, akım ve güç değerleri, ilgili taban değerlere bölünerek bu pu değerler elde edilmişlerdir. Söz konusu taban değerler şekil üzerinde her bir büyüklük için ayrı ayrı verilmektedir. Bu pu değerleri gerçek değerlerine dönüştürmek için verilen ilgili taban değer ile çarpmak gerekir.

59 42 Verilen bu eğriler PV pilin imalatında kullanılan yarıiletken malzemenin türüne, sıcaklık ve ışık şiddetindeki değişimlerin miktarına göre biraz değişebilirler. Ancak genel anlamda I-V ve P-V karakteristikler Şekil 3.14, 3.15 ve 3.16 te verilen özelliklere sahiptirler. PV pil karakteristiklerinde, pil çıkış geriliminin artan sıcaklıklarda daha az olduğu görüldü. Bunun nedeni, sıcaklığın pil kayıplarını artırmasıdır. Sıcaklık arttıkça P-N birleşim noktası kayıpları da artar. Bu kayıplar pilde ısıya dönüştürülerek harcanır. Bu nedenle PV piller modellenirken, eşdeğer devrelerine seri-paralel dirençler eklenir. Eğer pil modelindeki seri direnç değeri yüksekse bu dirençte meydana gelen gerilim düşümü de yüksek olur ve pil çıkış gerilimi azalır. Pilin soğuk bir ortamda bulunması, ısınmasını azaltacağından, gerilimdeki düşüşü de azaltır. Pil çıkış akımındaki azalma ise, pil modelinde paralel bir dirençle temsil edilir. Şekil PV pilin maksimum çıkış gücü ve bu güce karşılık gelen gerilim ve akımının; (a). Sıcaklıkla, (b). Işık şiddetiyle değişimi PV güneş pillerinin karakteristikleri incelendiğinde, akım-gerilim ya da güç-gerilim ilişkilerinin klasik doğru akım kaynaklarınınkilere benzemediği görülür. PV pillerin bu karakteristikleri doğrusallıktan oldukça uzaktır. Öyle ki, maksimum çıkış güçleri maksimum akım ve gerilim değerlerinde değil, akım-gerilim karakteristiğinin diz bölümü civarındadır. Ayrıca PV güneş pilleri sıcaklıktan olumsuz yönde

60 43 etkilenmektedir. Sıcaklık arttıkça PV pilin çıkış gerilimi ve gücü azalmaktadır. Karakteristiklerin gösterdiği sonuçlara göre ışık şiddeti PV pillerin temel enerji kaynağını oluşturmaktadır. Dolayısıyla soğuk ve güneşli ortamlar PV güneş pilleri için en uygun ortamlardır.

61 44 4. GÜNEŞ PİLİ SİSTEMLERİ 4.1. Şebekeden Bağımsız Sistemler Sistem tasarlanırken öncelikli olarak ihtiyaç duyulan enerji miktarı belirlenir. Yeterli sayıda güneş pili modülü, enerji kaynağı olarak kullanılır. Güneşin yetersiz olduğu zamanlarda ya da özellikle gece süresince kullanılmak üzere, genellikle sistemde akü bulunur. Güneş pili modülleri gün boyunca elektrik enerjisi üreterek, bunu akümülatörde depolar. Yüke gerekli olan enerji akümülatörden alınır [3]. Bir fotovoltaik sistemdeki akülerin, güneş pili modülleri tarafından aşırı şarj olmasından ya da yük tarafından aşırı deşarj olmasından zarar görmesini engellemek için bir denetim birimi gereklidir. Bu denetim birimine şarj kontrolörü de denir. şarj kontrolörü, fotovoltaik modüllerden aküye ve yüke akan akımı düzenler. Kontrolör, aküyü aşırı şarj etmeden sürekli tam şarj durumunda tutar. Yük çekmeye başladığı zaman; kontrolör şarjın modüllerden aküye, yüke veya her ikisine birden akışına izin verir. Aküler tamamen şarj olduğunda, modülden geçen şarj akışını durdurur. Ayrıca birçok kontrolör yüklerin aküden çok fazla akım çektiğini tespit ederek, akü yeterli şarja sahip olana kadar akımı durdurur [5]. Şekil 4.1 de Güneş panel sistemini oluşturan temel donanımları gösterilmektedir.

62 45 Şekil 4.1. Güneş panel sistemini oluşturan temel donanımlar 4.2. Şebekeye Bağımlı Sistemler Şebeke bağlantılı güneş pili sistemleri yüksek güçte santral boyutunda sistemler şeklinde olabileceği gibi daha çok görülen uygulaması binalarda küçük güçlü

63 46 kullanım şeklindedir. Bu sistemlerde örneğin bir konutun elektrik gereksinimi karşılanırken, üretilen fazla enerji elektrik şebekesine satılır, yeterli enerjinin üretilmediği durumlarda ise şebekeden enerji alınır. Böyle bir sistemde enerji depolaması yapmaya gerek yoktur, yalnızca üretilen DC elektriğin, AC elektriğe çevrilmesi ve şebeke uyumlu olması yeterlidir [3]. şebekeye bağımlı sistemlerde kullanılan invertörler; şebekeden yüke, fotovoltaik örgüden yüke ve örgüden şebeke ağına akan elektriği, şebekenin AC dalga formuyla uyum sağlayacak şekilde düzenlemek zorundadırlar [5]. Şebekeye bağımlı fotovoltaik sistemler iki başlık altında ele alınabilir: Bunlardan birincisi, şebekeye bağımlı fotovoltaik güç santralleridir. İkincisi ise, şebekeye bağımlı dağıtılmış fotovoltaik güç santralleridir Şebekeye bağımlı fotovoltaik güç santralleri Güçleri, 10 kilowatt ile onlarca megawatt arasında değişen fotovoltaik sistemler olup, çoğunlukla yerel enerji gereksinimlerine destek olmak üzere kurulmuşlardır. Özellikle güç gereksiniminin arttığı saatlerde, yerel fotovoltaik sistemlerini devreye sokacak düzenlemeler için ticari olarak enerji hatlarının geliştirilmesinden daha çekici olabilmektedir [24]. Fotovoltaik santral olarak adlandırılan yüksek güçteki güneş pili jeneratörleri; akü yedekli, dizel ve/veya rüzgar jeneratörü yedekli veya şebekeye bağımlı olarak çalıştırılırlar Şebekeye bağımlı dağıtılmış fotovoltaik güç sistemleri Son yıllarda yaygın hale gelen bu sistemlerden tipik olarak 1 kilowatt ile 50 kilowatt arasında güç elde edilebilmektedir. Kullanıcıların bina çatı ve yüzeylerine yerleştirdikleri bu sistemlerde, iki yönlü sayaç uygulaması kullanılmaktadır. Bu şekilde bir konutun elektrik gereksinimi karşılanırken; üretilen fazla enerji elektrik

64 47 şebekesine satılır, yeterli enerjinin üretilmediği durumlarda ise şebekeden enerji alınır [24]. Avrupa da bu tür uygulamaların yaygınlaştırılması, devlet desteği ile sağlanmaktadır.

65 48 5. TASARIM ve DENEYSEL ÇALIŞMA 5.1. Tasarım Kullanılan güneş paneli Deneyde, Resim 5.1 de görülen Monokristal güneş paneli kullanılmıştır. Şekil 5.1 de ise Monokristal güneş panelinin Teknik özellikleri verilmektedir. Çizelge 5.1 de Monokristal panelin üretici firma tarafından verilen karakteristik özellikleri verilmektedir. Çizelge 5.1. Monokristal panelin üretici firma tarafından verilen karakteristik özellikleri Güneş Modülü Tipi 85W M Elektriksel Özellikler Standart Test Koşulları altında (STC) (ışınım 1000 W/m², spektrum 1.5 AM ve hücre sıcaklığı 25 C) Maksimum Güç Pm 85Watts Maksimum Güçte Voltaj Vmp 17.2V Maksimum Güçte Akım Imp 4.942A Açık Devre Voltajı Voc 22 V Kısa Devre Akımı Isc 5.519A Nominal Güç Hata Payı +/- 3% Nominal Akü Voltajı 12 V Normal Çalışma Hücre Sıcaklık (Noct) 45 C Maksimum Güç Sıcaklık Katsayıları %/ C Açık Devre Gerilimi Sıcaklık Katsayıları %/ C Kısa Devre Akımı Sıcaklık Katsayıları 0.060%/ C Maksimum Sistem Voltajı IEC 1000 / ETL 600 V Hücre Bilgisi Hücre Boyutu mm Hücre Tipi Monokiristal Modele Göre Hücreler 36 Adet Şebeke Şablonu (x * y) 4 x 9 Adet Modül Bilgisi Kavşak Kutusu QC Bağlantı MC4 Boyutlar 1205 x 545 x 35mm Ağırlık 8.5 kg Güvenlik Sertifikaları CE,ISO TUV, UL- Kavşak Kutusu

66 49 Resim 5.1. Deneyde kullanılan monokristal güneş paneli Şekil 5.1 Deneyde kullanılan Monokristal güneş panelinin Teknik özellikleri

67 50 Çizelge 5.2 de Deneyde kullanılan Monokristal güneş panelinin elektrik karakteristikleri gösterilmektedir. Resim 5.2 de Deneyde kullanılan Monokristal güneş paneli ve diger donanımlarla birlikte bağlanmış halde gösterilmektedir. Çizelge 5.2. Deneyde kullanılan Monokristal güneş panelinin elektrik karakteristikleri Resim 5.2. Deneyde kullanılan Monokristal güneş paneli

68 Kullanılan depolama birimi Aküler üretilen elektrik enerjisini depolamaya yararlar. Akülerin kapasiteleri ampersaat (Ah) olarak ifade edilir. Ömürlerini uzun tutmak için kapasitesi %50 nin altında iken şarj edilmelidir. Verimleri %90 civarındadır [25]. Güneş olmasa bile peş peşe güneşsiz geçecek günlerde ihtiyacını karşılayacak kadar akü kapasitesi gereklidir. 3 gün veya daha uzun süreyle arka arkaya güneş olmaması çoğu bölgemizde nispeten çok nadir olduğundan 3. güne de yetecek kadar fazla akü almak faydasına göre pahalı bir yatırımdır. Bunun yerine şebeke elektriğinin olduğu yerde 2 gün, olmadığı yerde 3 günlük ihtiyacını depolayacak kadar akü kullanımı uygun olacaktır. Akülerde depolananın tamamını hatta %70 inden fazlasını kullanmak akünün yapısını kısa zamanda bozmaktadır. Kapasitesi belli akü hücreleri birbirine bağlanarak daha yüksek kapasiteli bir akü grubu elde edilebilir. Resim 5.3 te görüldüğü gibi bu Deneyde kullanılan akü 12 V 26 AH 20 Hr değerlerindedir. Resim 5.3. Deneyde kullanılan depolama ünitesi (akü)

69 Denetim birimi Güneş pilinden gelen akımı düzenleyerek aküye iletilmesini sağlar. Akünün tam dolmasını ve aşırı kullanımlarda deşarj olmasını engeller [25]. Bir regülatör seçerken dikkat edilmesi gereken en önemli parametre, regülatörün gerekli olan maksimum akıma dayanıklı olmasıdır. Seçilen regülatörün, kullanılan batarya voltajı ile uyumlu olmasına da dikkat edilmelidir. Şarj regülatörleri kullanılacak sisteme göre 12V/24V/48V ve/veya 10A/20A/ 40A/ 60A gibi değerlerde değişir. Şarj regülatörleri aynı zamanda DC voltaj çıkışları olduğundan doğru akımla çalışan cihazlara direk gerilim verirler. Sisteme şarj regülatör seçerken maksimum akımı göz önünde bulundurmak gerekir. Deneyde kullanılan akü Şarj regülatörü Resim 5.4 te gösterilmiştir ve kullanılan denetim biriminin üretici firma tarafından verilen karakteristik özellikleri Çizelge 5.3 te verilmektedir. Çizelge 5.3. Denetim biriminin üretici tarafından verilen karakteristikleri Model CMP12 6A CMP12 12A Maximum Yük Akımı 6A 12A Voltaj Düşümü <140mv <210mv Nominal Voltaj 12/24 V auto Yüksek Voltaj Kesilmesi 13.7V -27.4V Düşük Voltaj Kesilmesi 10.5V -21.0V Yeniden Düşük Voltaj Bağlantısı 12.6V -25.2V Sıcaklık Telafisi -3mv/ C/cell Maksimuma Ait Tüketim En Yüksek Bağlantı Terminali Boyut Ağırlık 20mA 2.5mm² 102x45x107mm 0.168kg

70 53 Resim 5.4. Deneyde kullanılan denetim birimi (akü şarj regülâtörü) İnvertör Güneş panellerin ürettiği DC enerjiyi evlerde kullanılan AC enerjiye çevirir. Tam sinüs özelliği de çamaşır makinesi, bulaşık makinesi ve buzdolabı gibi endüktif yükleri karşılamak ve bozmamak için gereklidir [26]. İnvertörün gücü aynı anda çalışacağını düşünülen cihazların anlık toplam gücüne göre seçilmelidir. Örnek vermek gerekirse 2 KW çamaşır makinesi, 300 W televizyon ve 200 W lık lamba aynı anda çalıştırılmak istenirse 2500 W lık bir inverter seçimi gerekecektir [26]. Değişik tipte invertörler, değişik kalitede elektrik üretirler. Örnegin lambalar, televizyonlar ve güç aletleri düşük kalitede elektrikle çalışabilirler. Ama bilgisayarlar, lazer yazıcılar ve diğer gelişmiş elektronik aletler yüksek kalitede elektriğe ihtiyaç duyarlar. Deneyde kullanılan İnvertör Resim 5.5 te gösterilmiştir ve kullanılan İnvertörün üretici firma tarafından verilen karakteristik özellikleri Çizelge 5.4 te verilmektedir.

71 54 Çizelge 5.4. İnvertörün üretici firma tarafından verilen özellikleri En Boy Yükseklik Ağırlık Güç Giriş voltaj Çıkış voltaj Frekans 21.5 cm 12.2 cm 16.5 cm 3.5 kg 300 w 12 v 220 v 50Hz (a) (b) Resim 5.5. Deneyde kullanılan inverterin ön (a) ve arka yüzü (b) 5.2. Deneyin Yapılışı İç mekanda deney çalışması tarihinde saat 15:10 da Resim 5.6 da görüldüğü gibi iç mekanda ölçüm cihazlarıyla alınan sıcaklık 15 c hava bulutlu iken akü voltajı V idi panel bağlandıktan sonra akü voltajı v yükseldi ayrıca panelin şarj akımı 0.11 A olarak ölçüldü.

72 55 (a) (b) Resim 5.6. İç mekanda ölçüm cihazlarıyla alınan sıcaklık (a) ve panel akım (b) değerleri Dış mekanda deney çalışması Ankara da tarihleri arasında sabah saat 09:30 ile 15:30 arasında saatte bir güneş paneli yardımıyla güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde edilip ölçümü yapıldı. Güneş paneli güneşi direk gören, rüzgara açık bir bahçeye yerleştirildi. Monokristal olan güneş paneli yeryüzüyle yatayda 45 derece açı yapacak şekilde sabit bir ayak üzerinde yerleştirildi. Akü denetim birimine bağlanmak üzere akünün artı kutubu artıya eksi kutubu eksiye gelecek şekilde bağlandı. Ölçüm için güneş panelinin çıkışlarına kablo eklendi. Sonradan güneş paneli denetim birimine bağlanması için güneş panelinden çıkan kablolar artısı artıya eksiside eksiye bağlanıldı. Aynı şekilde kutupları dikkate alarak invörtörde aküye bağlandı. İkinci aşama olarak akü gerilimi, panel gerilimi, panel akım şiddeti, sıcaklık ve panelin eksi kablosu denetim biriminden ayırarak ölçüm cihazı ilgili kutuplarına bağlanarak gelen değerler istenen süre aralıklarıyla kaydedildi. Yapılan kayıtların çıktısı alınarak çizelge ve grafik haline getirildi. Güneş paneli tarafından gündüz

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM Prof. Dr. Olcay KINCAY Y. Doç. Dr. Nur BEKİROĞLU Y. Doç. Dr. Zehra YUMURTACI İ ç e r i k Genel bilgi ve çalışma ilkesi Güneş pili tipleri Güneş pilinin elektriksel

Detaylı

FOTOVOLTAIK HÜCRELERIN YAPıSı VE ÇALıŞMA PRENSIPLERI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI

FOTOVOLTAIK HÜCRELERIN YAPıSı VE ÇALıŞMA PRENSIPLERI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI Güneş enerjisinden doğrudan elektrik enerjisi üretmek için güneş hücreleri (fotovoltaik hücreler) kullanılır. Güneş hücreleri yüzeylerine gelen güneş

Detaylı

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 2. HAFTA

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 2. HAFTA A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 2. HAFTA İçindekiler Güneş Panellerinin Kullanıldığı Alanlar Güneş Enerjisi Panelleri ve İhtiyaç Hesabı Güneş Panellerinde Verim

Detaylı

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 8. HAFTA

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 8. HAFTA A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 8. HAFTA İçindekiler Fotovoltaik Sistemlerde Elektrik Oluşumu Fotovoltaik Sistemlerde Elektrik Üretimi Üstünlükleri Fotovoltaik

Detaylı

GÜNEŞ ENERJİSİ VE FOTOVOLTAİK PİLLER SAADET ALTINDİREK 2011282004

GÜNEŞ ENERJİSİ VE FOTOVOLTAİK PİLLER SAADET ALTINDİREK 2011282004 GÜNEŞ ENERJİSİ VE FOTOVOLTAİK PİLLER SAADET ALTINDİREK 2011282004 GÜNEŞİN ÖZELLİKLERİ VE GÜNEŞ ENERJİSİ GÜNEŞİN ÖZELLİKLERİ Güneşin merkezinde, temelde hidrojen çekirdeklerinin kaynaşmasıyla füzyon reaksiyonu

Detaylı

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 3. HAFTA

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 3. HAFTA A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 3. HAFTA İçindekiler 1.Nesil Güneş Pilleri Tek Kristalli Güneş Pilleri Çok Kristalli Güneş Pilleri 1. Tek Kristal Silisyum Güneş

Detaylı

Dr. Fatih AY. Tel: 0 388 225 22 55 ayfatih@nigde.edu.tr

Dr. Fatih AY. Tel: 0 388 225 22 55 ayfatih@nigde.edu.tr Dr. Fatih AY Tel: 0 388 225 22 55 ayfatih@nigde.edu.tr Güneş Pillerinin Yapısı ve Elektrik Üretimi Güneş Pillerinin Yapımında Kullanılan Malzemeler Güneş Pilleri ve Güç Sistemleri PV Sistemleri Yardımcı

Detaylı

ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ. Makine Mühendisliği Bölümü BİTİRME PROJESİ I GÜNEŞ PİLİ UYGULAMALARI VE GÜNEŞ PİLİNDEN

ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ. Makine Mühendisliği Bölümü BİTİRME PROJESİ I GÜNEŞ PİLİ UYGULAMALARI VE GÜNEŞ PİLİNDEN ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ Makine Mühendisliği Bölümü BİTİRME PROJESİ I GÜNEŞ PİLİ UYGULAMALARI VE GÜNEŞ PİLİNDEN FAYDALANILARAK BİR KOMPLEKSİN ELEKTRİK İHTİYACININ HESAPLANMASI Hazırlayan

Detaylı

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 4. HAFTA

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 4. HAFTA A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 4. HAFTA İçindekiler 2. Nesil Güneş Pilleri İnce Tabaka Amorf Silikon (A-Si:H) Güneş Hücreleri Cdte Ve Cuınse2 ("CIS") Temelli

Detaylı

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI DENEY FÖYÜ DENEY ADI FOTOVOLTAİK PANELLERİN ÇEŞİTLERİ VE ÖLÇÜMLERİ DERSİN ÖĞRETİM

Detaylı

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON-2

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON-2 SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON-2 Yrd.Doç.Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları & Teknolojileri Mühendisliği Bölümü Kaynak: YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE TEKNOLOJİLERİ

Detaylı

Fotovoltaik Teknoloji

Fotovoltaik Teknoloji Fotovoltaik Teknoloji Bölüm 3: Güneş Enerjisi Güneşin Yapısı Güneş Işınımı Güneş Spektrumu Toplam Güneş Işınımı Güneş Işınımının Ölçülmesi Dr. Osman Turan Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali

Detaylı

GÜNEŞ PİLLERİNİN ÇATI DİZAYNINDA KULLANILMASI

GÜNEŞ PİLLERİNİN ÇATI DİZAYNINDA KULLANILMASI GÜNEŞ PİLLERİNİN ÇATI DİZAYNINDA KULLANILMASI Canan Perdahçı Kocaeli Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü Vezirçiftliği, İzmit Perdahci@kou.edu.tr Özet: Ülkelerin sosyal ve ekonomik kalkınmasının

Detaylı

GÜNE ENERJ PV Sistemleri: PV uygulamaları

GÜNE ENERJ  PV Sistemleri: PV uygulamaları GÜNEŞ ENERJİSİ Güneşin enerjisini üç yolla kullanabiliriz, güneş enerjisi derken bu üçü arasındaki farkı belirtmek önemlidir: 1. Pasif ısı. Güneşten bize doğal olarak ulaşan ısıdır. Bina tasarımında dikkate

Detaylı

BERKAY FOTOVOLTAİK & ISITMA & SOĞUTMA & SİSYEMLERİ BERKAY ISITMA&SOĞUTMA&FOTOVOLTAİK SAĞLIK & KONFOR & EKONOMİ

BERKAY FOTOVOLTAİK & ISITMA & SOĞUTMA & SİSYEMLERİ BERKAY ISITMA&SOĞUTMA&FOTOVOLTAİK SAĞLIK & KONFOR & EKONOMİ BERKAY FOTOVOLTAİK & ISITMA & SOĞUTMA & SİSYEMLERİ BERKAY ISITMA&SOĞUTMA&FOTOVOLTAİK SAĞLIK & KONFOR & EKONOMİ BERKAY ISITMA & SOĞUTMA & FOTOVOLTAİK SİSYEMLERİ Almanya'dan özel güneş enerji paneli Sizlere

Detaylı

Fotovoltaik Teknoloji

Fotovoltaik Teknoloji Fotovoltaik Teknoloji Bölüm 4: Fotovoltaik Teknolojinin Temelleri Fotovoltaik Hücre Fotovoltaik Etki Yarıiletken Fiziğin Temelleri Atomik Yapı Enerji Bandı Diyagramı Kristal Yapı Elektron-Boşluk Çiftleri

Detaylı

PV PANELLERİN YAPISI VE PANELLERDEN ELEKTRİK ÜRETİMİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ

PV PANELLERİN YAPISI VE PANELLERDEN ELEKTRİK ÜRETİMİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ PV PANELLERİN YAPISI VE PANELLERDEN ELEKTRİK ÜRETİMİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ Taner ÇARKIT Elektrik Elektronik Mühendisi tanercarkit.is@gmail.com Abstract DC voltage occurs when light falls on the terminals

Detaylı

Mühendislik Çevre Danışmanlık Gıda Tarım Turizm Sanayi ve Ticaret Limited Şirketi LİSANSSIZ ELEKTRİK ÜRETİMİ

Mühendislik Çevre Danışmanlık Gıda Tarım Turizm Sanayi ve Ticaret Limited Şirketi LİSANSSIZ ELEKTRİK ÜRETİMİ Mühendislik Çevre Danışmanlık Gıda Tarım Turizm Sanayi ve Ticaret Limited Şirketi LİSANSSIZ ELEKTRİK ÜRETİMİ LİSANSSIZ ELEKTRİK ÜRETİMİNE İLİŞKİN YÖNETMELİK Ülkemizde 2010-2011 yılı itibari ile çeşitli

Detaylı

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ DENEY 1 GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ YENİLEBİLİR ENERJİ SİSTEMLERİ LABORATUAR YRD. DOÇ. DR. BEDRİ KEKEZOĞLU DENEY 1 GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİ 1. GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ Dünyamızın en büyük enerji kaynağı olan

Detaylı

Your partner for Photovoltaik.

Your partner for Photovoltaik. Your partner for Photovoltaik www.seventerra.com Seventerranın anlamı Dünya yedi kıtaya sahiptir, her biri birbirinden farklı, bütün kıtaları birbirine bağlayan hususlar başlıca şunlardır: Canlılar İnsan

Detaylı

Enerji Band Diyagramları

Enerji Band Diyagramları Yarıiletkenler Yarıiletkenler Germanyumun kimyasal yapısı Silisyum kimyasal yapısı Yarıiletken Yapım Teknikleri n Tipi Yarıiletkenin Meydana Gelişi p Tipi Yarıiletkenin Meydana Gelişi Yarıiletkenlerde

Detaylı

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 1. HAFTA

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 1. HAFTA A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 1. HAFTA İçindekiler Güneş Enerjisi Güneş Işınımı Güneş Paneli Nasıl Çalışır Güneş Paneli Nasıl Yapılır Güneş Paneli Tasarımı

Detaylı

Güneşten yayılan ışınım enerjisinden; yüksek sıcaklıkta ısı enerjisi üretmek veya Fotovoltaik (PV) etki ile doğrudan elektriğe dönüştürmek amacıyla

Güneşten yayılan ışınım enerjisinden; yüksek sıcaklıkta ısı enerjisi üretmek veya Fotovoltaik (PV) etki ile doğrudan elektriğe dönüştürmek amacıyla Güneşten yayılan ışınım enerjisinden; yüksek sıcaklıkta ısı enerjisi üretmek veya Fotovoltaik (PV) etki ile doğrudan elektriğe dönüştürmek amacıyla yararlanılır. PV teknoloji, pahalı ve yenilenebilir bir

Detaylı

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Radyasyon (Işınım) Isı Transferi Deneyi Çalışma Notu Laboratuar Yeri: E1 Blok Termodinamik Laboratuvarı Laboratuar

Detaylı

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) II. BÖLÜM

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) II. BÖLÜM GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) II. BÖLÜM Prof. Dr. Olcay KINCAY Y. Doç. Dr. Nur BEKİROĞLU Y. Doç. Dr. Zehra YUMURTACI Elektrik Üretim Sistemleri Elektrik Üretim Sistemleri Elektrik Üretim Sistemleri

Detaylı

GÜNEŞ ENERJİSİ VE GÜNEŞ PİLLERİ

GÜNEŞ ENERJİSİ VE GÜNEŞ PİLLERİ T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GÜNEŞ ENERJİSİ VE GÜNEŞ PİLLERİ YÜKSEK LİSANS TEZİ Elektronik Öğretmeni Mustafa KARAMANAV Enstitü Anabilim Dalı : ELEKTRONİK BİLGİSAYAR EĞİTİMİ Tez Danışmanı

Detaylı

YAKIT PİLLERİ. Cihat DEMİREL

YAKIT PİLLERİ. Cihat DEMİREL YAKIT PİLLERİ Cihat DEMİREL 16360030 İçindekiler Yakıt pilleri nasıl çalışır? Yakıt Pili Çalışma Prensibi Yakıt pilleri avantaj ve dezavantajları nelerdir? 2 Yakıt Pilleri Nasıl Çalışır? Tükenmez ve hiç

Detaylı

SOLAREX İSTANBUL Güneş Enerjisi & Teknolojileri Fuarı

SOLAREX İSTANBUL Güneş Enerjisi & Teknolojileri Fuarı SOLAREX İSTANBUL Güneş Enerjisi & Teknolojileri Fuarı MONO KRİSTAL FOTOVOLTAİK MODÜLLERİN SICAKLIK KATSAYILARINA GENEL BAKIŞ Dr. Ertan ARIKAN GTC Dış Ticaret Organize Sanayi Bölgesi Adıyaman İçindekiler

Detaylı

Atomlar, dış yörüngedeki elektron sayısını "tamamlamak" üzere, aşağıdaki iki yoldan biri ile bileşik oluştururlar:

Atomlar, dış yörüngedeki elektron sayısını tamamlamak üzere, aşağıdaki iki yoldan biri ile bileşik oluştururlar: ATOMUN YAPISI VE BAĞLAR Atomun en dış yörüngesinde dönen elektronlara valans elektronlara adi verilir (valance: bağ değer). Bir atomun en dış yörüngesinde 8'e yakın sayıda elektron varsa, örnek klor: diğer

Detaylı

GÜNEŞ ENERJĐSĐYLE HĐDROJEN ÜRETĐMĐ Kim. Müh. Serdar ŞAHĐN / Serkan KESKĐN

GÜNEŞ ENERJĐSĐYLE HĐDROJEN ÜRETĐMĐ Kim. Müh. Serdar ŞAHĐN / Serkan KESKĐN GÜNEŞ ENERJĐSĐYLE HĐDROJEN ÜRETĐMĐ Kim. Müh. Serdar ŞAHĐN / Serkan KESKĐN 1. GĐRĐŞ Güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretilmesi işlemi, çeşitli alanlarda uygulanmıştır. Fakat güneş enerjisinin depolanması

Detaylı

ÖZEL EGE LİSESİ GÜNEBAKAN PANELLER

ÖZEL EGE LİSESİ GÜNEBAKAN PANELLER ÖZEL EGE LİSESİ GÜNEBAKAN PANELLER HAZIRLAYAN ÖĞRENCİLER: Eren Ege AKAR Atlas Ferhat HACIMUSALAR DANIŞMAN ÖĞRETMEN: Nilüfer DEMİR İZMİR 2016 İÇİNDEKİLER 1.Projenin amacı...2 2. Giriş...2 3.Sonuçlar...5

Detaylı

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (GES) BİLGİLENDİRMESİ

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (GES) BİLGİLENDİRMESİ GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (GES) BİLGİLENDİRMESİ 1 SUNUM İÇERİĞİ 1. GÜNEŞ ENERJİSİ NEDİR? 2. YENİLENEBİLİR ENERJİ NEDİR? 3. GÜNEŞ ENERJİSİ HARİTASI 4. GÜNEŞ PANELİ ÇEŞİTLERİ 5. UYGULAMA ŞEKİLLERİ 6. ÖRNEK

Detaylı

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI ENERJİ Artan nüfus ile birlikte insanların rahat ve konforlu şartlarda yaşama arzuları enerji talebini sürekli olarak artırmaktadır. Artan enerji talebini, rezervleri sınırlı

Detaylı

Fotovoltaik Teknoloji

Fotovoltaik Teknoloji Fotovoltaik Teknoloji Bölüm 7: Fotovoltaik Sistem Tasarımı Fotovoltaik Sistemler On-Grid Sistemler Off-Grid Sistemler Fotovoltaik Sistem Bileşenleri Modül Batarya Dönüştürücü Dolum Kontrol Cihazı Fotovoltaik

Detaylı

İZMİR KEMALPAŞA ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ GÜNEŞ SANTRALİ UYGULAMASI

İZMİR KEMALPAŞA ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ GÜNEŞ SANTRALİ UYGULAMASI İZMİR KEMALPAŞA ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ GÜNEŞ SANTRALİ UYGULAMASI Mustafa Orçun ÖZTÜRK mustafaozturk@kosbi.org.tr ÖZET Günümüzde fosil yakıtlarının sonunun gelecek olması maliyetlerinin fazla olması ve

Detaylı

ÇATI MALZEMESĐ OLARAK GÜNEŞ ENERJĐSĐ SĐSTEMLERĐ

ÇATI MALZEMESĐ OLARAK GÜNEŞ ENERJĐSĐ SĐSTEMLERĐ ÇATI MALZEMESĐ OLARAK GÜNEŞ ENERJĐSĐ SĐSTEMLERĐ Prof. Dr. Đ. Engin Türe 1 Konu Başlık No: 4 Sürdürülebilir Çatı ve Cephe Sistemleri ÖZET Güneş enerjisinden elektrik üretimi için tasarlanan fotovoltaik

Detaylı

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken Diyot, transistör, tümleşik (entegre) devreler ve isimlerini buraya sığdıramadağımız daha birçok elektronik elemanlar, yarı iletken malzemelerden yapılmışlardır. Bu kısımdaki en önemli konulardan biri,

Detaylı

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 5. HAFTA

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 5. HAFTA A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 5. HAFTA İçindekiler 3. Nesil Güneş Pilleri Çok eklemli (tandem) güneş pilleri Kuantum parçacık güneş pilleri Organik Güneş

Detaylı

Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi YATLARDA KULLANILAN GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİNİN TASARIMI ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi YATLARDA KULLANILAN GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİNİN TASARIMI ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA YATLARDA KULLANILAN GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİNİN TASARIMI ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA 1 Onur GÜNAY, 2 Yiğit GÜLMEZ, 3 Oğuz ATİK 1 Araş.Gör., Dokuz Eylül Üniversitesi, Denizcilik Fakültesi, İzmir, onur.gunay@deu.edu.tr

Detaylı

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ FOTOELEKTROLİZ YOLUYLA HİDROJEN ÜRETİMİ

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ FOTOELEKTROLİZ YOLUYLA HİDROJEN ÜRETİMİ Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ FOTOELEKTROLİZ YOLUYLA HİDROJEN ÜRETİMİ İ. Engin TÜRE Birleşmiş Milletler Sinai Kalkınma Örgütü -Uluslararası Hidrojen Enerjisi Teknolojileri

Detaylı

TEKNOLOJĐK UYGULAMALARDA KĐMYANIN ROLÜ

TEKNOLOJĐK UYGULAMALARDA KĐMYANIN ROLÜ MYO-ÖS 2010- Ulusal Meslek Yüksekokulları Öğrenci Sempozyumu 21-22 EKĐM 2010-DÜZCE TEKNOLOJĐK UYGULAMALARDA KĐMYANIN ROLÜ Mustafa ERAT 1 Hülya ÖZTÜRK DOĞAN 1 M.Lütfü YILDIZ 1 Hasret BEZENG 1 Gizem Nur

Detaylı

YUNUS ACI 2011282001

YUNUS ACI 2011282001 YUNUS ACI 2011282001 Güneş enerjisi,güneşten yayılan ısı ve ışık enerjsine verilen gelen isimdir.güneş ışınları rüzgar ve dalga enerjisi,biyokütle ve hidroelektrik ile birlikte yenilenebilir enerji kaynaklarının

Detaylı

Atomdan e koparmak için az ya da çok enerji uygulamak gereklidir. Bu enerji ısıtma, sürtme, gerilim uygulama ve benzeri şekilde verilebilir.

Atomdan e koparmak için az ya da çok enerji uygulamak gereklidir. Bu enerji ısıtma, sürtme, gerilim uygulama ve benzeri şekilde verilebilir. TEMEL ELEKTRONİK Elektronik: Maddelerde bulunan atomların son yörüngelerinde dolaşan eksi yüklü elektronların hareketleriyle çeşitli işlemleri yapma bilimine elektronik adı verilir. KISA ATOM BİLGİSİ Maddenin

Detaylı

12. SINIF KONU ANLATIMLI

12. SINIF KONU ANLATIMLI 12. SINIF KONU ANLATIMLI 3. ÜNİTE: DALGA MEKANİĞİ 2. Konu ELEKTROMANYETİK DALGA ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ 2 Elektromanyetik Dalga Testin 1 in Çözümleri 1. B manyetik alanı sabit v hızıyla hareket ederken,

Detaylı

Konya Sanayi Odası. Ocak 2013. Enis Behar Form Temiz Enerji enis.behar@formgroup.com twitter/enisbehar

Konya Sanayi Odası. Ocak 2013. Enis Behar Form Temiz Enerji enis.behar@formgroup.com twitter/enisbehar Konya Sanayi Odası Ocak 2013 Enis Behar Form Temiz Enerji enis.behar@formgroup.com twitter/enisbehar FORM TEMİZ ENERJİ FORM ŞİRKETLER GRUBU 6 farklı şirketten oluşmaktadır; İklimlendirme Cihazları Satışı

Detaylı

BÖLÜM 2. FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (PV)

BÖLÜM 2. FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (PV) BÖLÜM 2. FOTOOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (P) Fotovoltaik Etki: Fotovoltaik etki birbirinden farklı iki malzemenin ortak temas bölgesinin (common junction) foton radyasyonu ile aydınlatılması durumunda

Detaylı

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi -Çimento Sanayinde Enerji Geri Kazanımı Prof. Dr. İsmail Hakkı TAVMAN Dokuz Eylül Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Enerji Kaynakları Kullanışlarına Göre

Detaylı

2- Bileşim 3- Güneş İç Yapısı a) Çekirdek

2- Bileşim 3- Güneş İç Yapısı a) Çekirdek GÜNEŞ 1- Büyüklük Güneş, güneş sisteminin en uzak ve en büyük yıldızıdır. Dünya ya uzaklığı yaklaşık 150 milyon kilometre, çapı ise 1.392.000 kilometredir. Bu çap, Yeryüzünün 109 katı, Jüpiter in de 10

Detaylı

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE DALGA ENERJİSİ. O.Okan YEŞİLYURT Gökhan IŞIK

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE DALGA ENERJİSİ. O.Okan YEŞİLYURT Gökhan IŞIK YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE DALGA ENERJİSİ O.Okan YEŞİLYURT Gökhan IŞIK NEDİR BU ENERJİ? İş Yapabilme Yeteneğidir. Canlı Tüm Organizmalar Enerjiye İhtiyaç Duyar. İnsanlık Enerjiye Bağımlıdır. Yaşam

Detaylı

12. SINIF KONU ANLATIMLI

12. SINIF KONU ANLATIMLI 12. SINIF KONU ANLATIMLI 3. ÜNİTE: DALGA MEKANİĞİ 2. Konu ELEKTROMANYETİK DALGA ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ 2 Elektromanyetik Dalga Etkinlik A nın Yanıtları 1. Elektromanyetik spektrum şekildeki gibidir.

Detaylı

Enerji ve İklim Haritası

Enerji ve İklim Haritası 2013/2 ENERJİ İŞLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ Enerji ve Çevre Yönetimi Dairesi Başkanlığı Enerji ve İklim Haritası Uzm. Yrd. Çağrı SAĞLAM 22.07.2013 Redrawing The Energy Climate Map isimli kitabın çeviri özetidir.

Detaylı

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI. Gökhan BAŞOĞLU

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI. Gökhan BAŞOĞLU YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI İÇERİK 1. DÜNYADAKİ VE ÜLKEMİZDEKİ ENERJİ KAYNAKLARI VE KULLANIMI 1.1 GİRİŞ 1.2 ENERJİ KAYNAKLARI 1.3 TÜRKİYE VE DÜNYADAKİ ENERJİ POTANSİYELİ 2. YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

Detaylı

DA DEVRE. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı ANALIZI

DA DEVRE. Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı ANALIZI DA DEVRE Ege Üniversitesi Ege MYO Mekatronik Programı ANALIZI BÖLÜM 1 Temel Kavramlar Temel Konular Akım, Gerilim ve Yük Direnç Ohm Yasası, Güç ve Enerji Dirençsel Devreler Devre Çözümleme ve Kuramlar

Detaylı

Enerjinin varlığını cisimler üzerine olan etkileri ile algılayabiliriz. Isınan suyun sıcaklığının artması, Gerilen bir yayın şekil değiştirmesi gibi,

Enerjinin varlığını cisimler üzerine olan etkileri ile algılayabiliriz. Isınan suyun sıcaklığının artması, Gerilen bir yayın şekil değiştirmesi gibi, ENERJİ SANTRALLERİ Enerji Enerji soyut bir kavramdır. Doğrudan ölçülemeyen bir değer olup fiziksel bir sistemin durumunu değiştirmek için yapılması gereken iş yoluyla bulunabilir. Enerjinin varlığını cisimler

Detaylı

Solar Şarj ünitesi (DC/DC Converter) Batarya Grubu Günde Çalışma Süresi

Solar Şarj ünitesi (DC/DC Converter) Batarya Grubu Günde Çalışma Süresi Uygulama 3 Cihaz Adet Gücü (W) Bilgisayar (Dizüstü) Günde Çalışma Süresi Haftada Kaç Gün Çalışıyor Haftada Kullandığı Enerji 1 50 5 3 750 Televizyon 1 50 4 2 400 Lamba 1 3 11 3 4 396 Lamba 2 2 15 2 5 300

Detaylı

Şekil-1 Yeryüzünde bir düzleme gelen güneş ışınım çeşitleri

Şekil-1 Yeryüzünde bir düzleme gelen güneş ışınım çeşitleri VAKUM TÜPLÜ GÜNEŞ KOLLEKTÖR DENEYİ 1. DENEYİN AMACI: Yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisinde kullanılan vakum tüplü kollektör tiplerinin tanıtılması, boyler tankına sahip olan vakum tüplü

Detaylı

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI DENEY SORUMLUSU Arş. Gör. Şaban ULUS Şubat 2014 KAYSERİ

Detaylı

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE MEVZUATI

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE MEVZUATI YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE MEVZUATI Dr. Gülnur GENÇLER ABEŞ Çevre Yönetimi ve Denetimi Şube Müdürü Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü 06/02/2016 YENİLENEBİLİR ENERJİ NEDİR? Sürekli devam eden

Detaylı

Yıldızlara gidemeyiz; sadece onlardan gelen ışınımı teleskopların yardımıyla gözleyebilir ve çözümleyebiliriz.

Yıldızlara gidemeyiz; sadece onlardan gelen ışınımı teleskopların yardımıyla gözleyebilir ve çözümleyebiliriz. Yıldızlara gidemeyiz; sadece onlardan gelen ışınımı teleskopların yardımıyla gözleyebilir ve çözümleyebiliriz. Işık genellikle titreşen elektromanyetik dalga olarak düşünülür; bu suda ilerleyen dalgaya

Detaylı

Türkiye de Güneş Enerjisi Potansiyeli ve Bu Potansiyelin Kullanım Derecesi, Yöntemi ve Yaygınlığı Üzerine Bir Araştırma

Türkiye de Güneş Enerjisi Potansiyeli ve Bu Potansiyelin Kullanım Derecesi, Yöntemi ve Yaygınlığı Üzerine Bir Araştırma Türkiye de Güneş Enerjisi Potansiyeli ve Bu Potansiyelin Kullanım Derecesi, Yöntemi ve Yaygınlığı Üzerine Bir Araştırma Kamil B. Varınca ve M. Talha Gönüllü Yıldız Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği

Detaylı

www.deltaenerjisistemleri.com.tr

www.deltaenerjisistemleri.com.tr www.deltaenerjisistemleri.com.tr Türkiye Merkezi: Güneş Enerji Sistemleri Güneş Enerji Sistemleri Kaynak: YEGM Bölge Topl. Gün Enerji (kwhm²-yıl) Güneşl. Süresi (saat/yıl) G.Doğu Anadolu 1460 2993 Akdeniz

Detaylı

Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü

Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü Işınım ile Isı Transferi Deneyi Föyü 1. Giriş Işınımla (radyasyonla) ısı transferi ve ısıl ışınım terimleri, elektromanyetik dalgalar ya da fotonlar (kütlesi olmayan fakat enerjiye sahip parçacıklar) vasıtasıyla

Detaylı

1. Yarı İletken Diyotlar Konunun Özeti

1. Yarı İletken Diyotlar Konunun Özeti Elektronik Devreler 1. Yarı İletken Diyotlar 1.1 Giriş 1.2. Yarı İletkenlerde Akım Taşıyıcılar 1.3. N tipi ve P tipi Yarı İletkenlerin Oluşumu 1.4. P-N Diyodunun Oluşumu 1.5. P-N Diyodunun Kutuplanması

Detaylı

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL Sensörler Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL Optik Sensörler Üzerine düşen ışığa bağlı olarak üstünden geçen akımı değiştiren elemanlara optik eleman denir. Optik transdüserler ışık miktarındaki değişmeleri elektriksel

Detaylı

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ Muhammed Aydın ARSLAN 16360007 İÇERİK Hidrojen Depolama Sistemleri Batarya Volan Süper Kapasitörler Süper İletken Manyetik Enerji Depolama HİDROJEN

Detaylı

Enerji Kaynakları ENERJİ 1) YENİLENEMEZ ENERJİ KAYNAKLARI 2) YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

Enerji Kaynakları ENERJİ 1) YENİLENEMEZ ENERJİ KAYNAKLARI 2) YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI ENERJİ Enerji, iş yapabilme kabiliyetidir. Bir sistemin enerjisi, o sistemin yapabileceği azami iştir Enerji Kaynakları 1) YENİLENEMEZ ENERJİ KAYNAKLARI 2) YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI YENİLENEMEZ ENERJİ

Detaylı

Küçük Rüzgar Türbini ve PV Güç Sistemi Modellemesi

Küçük Rüzgar Türbini ve PV Güç Sistemi Modellemesi Küçük Rüzgar Türbini ve PV Güç Sistemi Modellemesi CENGİZ Kadir 1 ER Enver 2 SUDA Cemil 3 METİN Bengül 4 TOPÇUOĞLU Kıvanç 5 BAŞDAĞ Hüseyin 6 1,2 Muğla Sıtkı Koçman Ün., Muğla M.Y.O., Elektronik ve Otomasyon

Detaylı

İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği. Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı

İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği. Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı Günlük Hayatımızda Enerji Tüketimi Fosil Yakıtlar Kömür Petrol Doğalgaz

Detaylı

1. Diyot Çeşitleri ve Yapıları 1.1 Giriş 1.2 Zener Diyotlar 1.3 Işık Yayan Diyotlar (LED) 1.4 Fotodiyotlar. Konunun Özeti

1. Diyot Çeşitleri ve Yapıları 1.1 Giriş 1.2 Zener Diyotlar 1.3 Işık Yayan Diyotlar (LED) 1.4 Fotodiyotlar. Konunun Özeti Elektronik Devreler 1. Diyot Çeşitleri ve Yapıları 1.1 Giriş 1.2 Zener Diyotlar 1.3 Işık Yayan Diyotlar (LED) 1.4 Fotodiyotlar Konunun Özeti * Diyotlar yapım tekniğine bağlı olarak; Nokta temaslı diyotlar,

Detaylı

EES 487 YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI DÖNEM PROJELERİ 2013 Doç.Dr.Mutlu BOZTEPE 28.11.2013

EES 487 YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI DÖNEM PROJELERİ 2013 Doç.Dr.Mutlu BOZTEPE 28.11.2013 EES 487 YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI DÖNEM PROJELERİ 2013 Doç.Dr.Mutlu BOZTEPE 28.11.2013 Genel kurallar: 1. Dönem projeleri aşağıda verilen konulardan seçilecektir. Bu konular dışında proje önermek

Detaylı

RÜZGAR ENERJİSİ. Cihan DÜNDAR. Tel: Faks :

RÜZGAR ENERJİSİ. Cihan DÜNDAR. Tel: Faks : RÜZGAR ENERJİSİ Cihan DÜNDAR Tel: 312 302 26 88 Faks : 312 361 20 40 e-mail :cdundar@meteor.gov.tr Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü A r a ş t ı r m a Ş u b e M ü d ü r l ü ğ ü Enerji Kullanımının

Detaylı

DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ

DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Elektronik Anabilim Dalı Elektronik I Dersi Laboratuvarı 1. Deneyin Amacı DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ Diyot çeşitlerinin

Detaylı

Güneşin Gölgesinde Kalan Türkiye

Güneşin Gölgesinde Kalan Türkiye Güneşin Gölgesinde Kalan Türkiye Hakan Erkan Genel Sekreter 30 Nisan 2011 VAN 1. GÜNEŞ ENERJİSİ SEMPOZYUMU Dünya da Yenilenebilir Enerji Teknolojik ve Ekonomik Potansiyel Varolan teknoloji ile küresel

Detaylı

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları 40 Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları 1 Test 1 in Çözümleri 1. USG ve MR cihazları ile ilgili verilen bilgiler doğrudur. BT cihazı c-ışınları ile değil X-ışınları ile çalışır. Bu nedenle I ve II.

Detaylı

Mikroşebekeler ve Uygulamaları

Mikroşebekeler ve Uygulamaları Ders 1 Güz 2017 1 Dağıtık Enerji Üretimi ve Mikroşebekeler 2 Başlangıçta... Elektriğin üretimi DC Küçük güçte üretim DC şebeke Üretim-tüketim mesafesi yakın Üretim-tüketim dengesi batarya ile sağlanıyor

Detaylı

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI DENEY FÖYÜ DENEY ADI FOTOVOLTAİK PANELLERİN ÇEŞİTLERİ VE ÖLÇÜMLERİ DERSİN ÖĞRETİM

Detaylı

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI. ÖMÜRHAN A. SOYSAL ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSİ

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI. ÖMÜRHAN A. SOYSAL ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSİ ÖMÜRHAN A. SOYSAL ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSİ omurhan.soysal@emo.org.tr İÇEF KAYSERİ İLİ ENERJİ FORUMU 5 MAYIS 2007 ALTERNATİF: Seçenek (Türk Dil Kurumu Sözlüğü) Bir durumun veya cismin olabilecek diğer

Detaylı

GÜNEŞ ENERJİSİ. Prof. Dr. İlhami Horuz Gazi Üniversitesi TEMİZ ENERJİ ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ (TEMENAR)

GÜNEŞ ENERJİSİ. Prof. Dr. İlhami Horuz Gazi Üniversitesi TEMİZ ENERJİ ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ (TEMENAR) GÜNEŞ ENERJİSİ Prof. Dr. İlhami Horuz Gazi Üniversitesi TEMİZ ENERJİ ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ (TEMENAR) Güneş, hidrojen ve helyum gazlarından oluşan orta büyüklükte bir yıldızdır. Sıcaklığı merkeze

Detaylı

KMB405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I IŞINIMLA ISI İLETİMİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

KMB405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I IŞINIMLA ISI İLETİMİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 IŞINIMLA ISI İLETİMİ Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 1. Amaç Isıl ışınımla gerçekleşen ısı transferinin gözlenmesi, ters kare ve Stefan- Boltzmann kanunlarının ispatlanması.

Detaylı

ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİNDE KULLANILAN KAYNAKLAR

ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİNDE KULLANILAN KAYNAKLAR ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİNDE KULLANILAN KAYNAKLAR Alternatör Elektrik elde etmek için bir mıknatısı iletken sargı içinde kendi çevresinde döndürmemiz yeterlidir. Manyetik alanın hareketi ile de elektrik

Detaylı

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü M6/6318 Bölümün tanıtılması Elektrik Elektronik Mühendisliğinin tanıtılması Mühendislik Etiği Birim Sistemleri Doğru ve

Detaylı

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 ATOMİK YAPI Atom, birkaç türü birleştiğinde çeşitli molekülleri, bir tek türü ise bir kimyasal öğeyi oluşturan parçacıktır. Atom, elementlerin özelliklerini taşıyan en küçük yapı birimi olup çekirdekteki

Detaylı

Giriş DÜZCE ŞARTLARINDA BİR KONUTUN ENERJİ İHTİYACININ GÜNEŞ ENERJİSİ İLE KARŞILANMASI İÇİN EN UYGUN SİSTEMİN BELİRLENMESİ VE KURULUMU

Giriş DÜZCE ŞARTLARINDA BİR KONUTUN ENERJİ İHTİYACININ GÜNEŞ ENERJİSİ İLE KARŞILANMASI İÇİN EN UYGUN SİSTEMİN BELİRLENMESİ VE KURULUMU Proje Başlığı : DÜZCE ŞARTLARINDA BİR KONUTUN ENERJİ İHTİYACININ GÜNEŞ ENERJİSİ İLE KARŞILANMASI İÇİN EN UYGUN SİSTEMİN BELİRLENMESİ VE KURULUMU Proje No : 2013.06.03.173 Yürütücü Araştırmacı Araştırmacı

Detaylı

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi Dünyamızda milyarlarca yıl boyunca oluşan fosil yakıt rezervleri; endüstri devriminin sonucu olarak özellikle 19.uncu yüzyılın ikinci yarısından itibaren

Detaylı

YAKIT PİLİ DENEY SETİ TEKNİK ŞARTNAMESİ

YAKIT PİLİ DENEY SETİ TEKNİK ŞARTNAMESİ YENİLENEBİLİR ENERJİ LABORATUVARINA ALINACAK DENEY SETLERİ ŞARTNAMELERİ YAKIT PİLİ DENEY SETİ TEKNİK ŞARTNAMESİ 1. Genel Açıklamalar Deney setindeki tüm parçaların; en az 2(iki) yıl garantisi ve en az

Detaylı

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 ATOMİK YAPI Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 Elektron Kütlesi 9,11x10-31 kg Proton Kütlesi Nötron Kütlesi 1,67x10-27 kg Bir kimyasal elementin atom numarası (Z) çekirdeğindeki

Detaylı

Solar PV Paneller Genel Bilgi

Solar PV Paneller Genel Bilgi Solar PV Paneller Genel Bilgi PV paneller güneş enerjisi solar elektrik sistemlerinin en önemli bileşenleridir. Solar PV paneller sayesinde güneş enerjisi DC (doğru akım) elektriğe dönüştürülür. Bir PV

Detaylı

Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler

Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler Ders 2- Temel Elektriksel Büyüklükler Yard.Doç.Dr. Ahmet Özkurt Ahmet.ozkurt@deu.edu.tr http://ahmetozkurt.net Yük Elektriksel yük maddelerin temel özelliklerinden biridir. Elektriksel yükün iki temel

Detaylı

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MM G Ü Z D Ö N E M İ

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MM G Ü Z D Ö N E M İ T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MM- 4 5 8 G Ü N E Ş E N E R J İ S İ 2017-2 0 1 8 G Ü Z D Ö N E M İ GÜNEŞ IŞINLARININ GELİŞ AÇISI Yeryüzünde sıcaklığın dağılışını

Detaylı

ENERJİ TASARRUFUNDA CAM FAKTÖRÜ

ENERJİ TASARRUFUNDA CAM FAKTÖRÜ GÜNDEM ENERJİ NEDİR KÜRESEL ISINMA ve KYOTO PROTOKOLÜ TÜRKİYE DE NELER YAPILIYOR? ENERJİ KİMLİK BELGESİ ve LEED SERTİFİKASI YALITIM MALZEMESİ OLARAK CAM ISI, GÜNEŞ VE IŞIK SÖZ KONUSU OLDUĞUNDA CAM İLE

Detaylı

FOTOVOLTAİK (PV) TEKNOLOJİLERİ. Prof. Dr. Süleyman ÖZÇELİK sozcelik@gazi.edu.tr

FOTOVOLTAİK (PV) TEKNOLOJİLERİ. Prof. Dr. Süleyman ÖZÇELİK sozcelik@gazi.edu.tr FOTOVOLTAİK (PV) TEKNOLOJİLERİ Prof. Dr. Süleyman ÖZÇELİK sozcelik@gazi.edu.tr Sunum İçeriği 1. Fotovoltaik (PV) teknolojilerin tarihsel gelişimi 2. PV hücrelerin çalışma ilkesi 3. PV hücrelerin kullanım

Detaylı

Ranteko. Çevre Çözümleri Ve Danışmanlık Hizmetleri. Çamur Kurutma ve Yakma Teknolojileri. Anaerobik Çürütme ve Biyogaz Tesisleri

Ranteko. Çevre Çözümleri Ve Danışmanlık Hizmetleri. Çamur Kurutma ve Yakma Teknolojileri. Anaerobik Çürütme ve Biyogaz Tesisleri Ranteko ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ Çamur Kurutma ve Yakma Teknolojileri Anaerobik Çürütme ve Biyogaz Tesisleri Çamur Bertaraf Çözümleri Yenilenebilir Enerji Projeleri Çevre Çözümleri Ve Danışmanlık Hizmetleri

Detaylı

Yenilenebilir olmayan enerji kaynakları (Birincil yahut Fosil) :

Yenilenebilir olmayan enerji kaynakları (Birincil yahut Fosil) : Günümüzde küresel olarak tüm ülkelerin ihtiyaç duyduğu enerji, tam anlamıyla geçerlilik kazanmış bir ölçüt olmamakla beraber, ülkelerin gelişmişlik düzeylerini gösteren önemli bir kriterdir. İktisadi olarak

Detaylı

Yenilenebilir Enerji Kaynakları. Doç. Dr. Ersan KABALCI Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü

Yenilenebilir Enerji Kaynakları. Doç. Dr. Ersan KABALCI Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Yenilenebilir Enerji Kaynakları Doç. Dr. Ersan KABALCI Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Genel Bakış 1979 1973 2003 1973- Petrol Krizi 1979-2. Petrol Krizi 2003- NYC

Detaylı

Mehmet Zile. Uygulamalı Teknoloji Yüksekokulu Mersin Üniversitesi mehmetzile@yahoo.com. Özet. 2. Güneş Ve Rüzgar Enerji Sistemleri İle İlgili Bilgiler

Mehmet Zile. Uygulamalı Teknoloji Yüksekokulu Mersin Üniversitesi mehmetzile@yahoo.com. Özet. 2. Güneş Ve Rüzgar Enerji Sistemleri İle İlgili Bilgiler Tarsus İlçesinde Güneş ve Rüzgar Enerji Santrallerinin Akıllı Şebekelere Entegrasyonu Integration of Solar and Wind Power Plants into Smart Grids for Tarsus District Mehmet Zile Uygulamalı Teknoloji Yüksekokulu

Detaylı

FOTOVOLTAİK SİSTEM DENEY FÖYÜ

FOTOVOLTAİK SİSTEM DENEY FÖYÜ T.C. KARADENĠZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ TEKNOLOJĠ FAKÜLTESĠ ENERJĠ SĠSTEMLERĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ FOTOVOLTAİK SİSTEM DENEY FÖYÜ Ders: Yenilenebilir Enerji Kaynakları Ders Sorumlusu: Doç. Dr. İsmail Polat Eylül

Detaylı

Akım ve Direnç. Bölüm 27. Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Kanunu Direnç ve Sıcaklık Elektrik Enerjisi ve Güç

Akım ve Direnç. Bölüm 27. Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Kanunu Direnç ve Sıcaklık Elektrik Enerjisi ve Güç Bölüm 27 Akım ve Direnç Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Kanunu Direnç ve Sıcaklık Elektrik Enerjisi ve Güç Öğr. Gör. Dr. Mehmet Tarakçı http://kisi.deu.edu.tr/mehmet.tarakci/ Elektrik Akımı Elektrik yüklerinin

Detaylı

1. Kristal Diyot 2. Zener Diyot 3. Tünel Diyot 4. Iºýk Yayan Diyot (Led) 5. Foto Diyot 6. Ayarlanabilir Kapasiteli Diyot (Varaktör - Varikap)

1. Kristal Diyot 2. Zener Diyot 3. Tünel Diyot 4. Iºýk Yayan Diyot (Led) 5. Foto Diyot 6. Ayarlanabilir Kapasiteli Diyot (Varaktör - Varikap) Diyot Çeºitleri Otomotiv Elektroniði-Diyot lar, Ders sorumlusu Yrd.Doç.Dr.Hilmi KUªÇU Diðer Diyotlar 1. Kristal Diyot 2. Zener Diyot 3. Tünel Diyot 4. Iºýk Yayan Diyot (Led) 5. Foto Diyot 6. Ayarlanabilir

Detaylı

T.C HİTİT ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK DEVRELER 1 LAB. DENEY FÖYÜ DENEY-1:DİYOT

T.C HİTİT ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK DEVRELER 1 LAB. DENEY FÖYÜ DENEY-1:DİYOT T.C HİTİT ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ELEKTRONİK DEVRELER 1 LAB. DENEY FÖYÜ Deneyin Amacı: DENEY-1:DİYOT Elektronik devre elemanı olan diyotun teorik ve pratik olarak tanıtılması, diyot

Detaylı

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi Dünyamızda milyarlarca yıl boyunca oluşan fosil yakıt rezervleri; endüstri devriminin sonucu olarak özellikle 19.uncu yüzyılın ikinci yarısından itibaren

Detaylı