FOTOVOLTAIK HÜCRELERIN YAPıSı VE ÇALıŞMA PRENSIPLERI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI

Benzer belgeler
GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) I. BÖLÜM

Dr. Fatih AY. Tel: ayfatih@nigde.edu.tr

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

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

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

GÜNE ENERJİSİ ELEKTRİK UYGULAMALAR

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

Solar PV Paneller Genel Bilgi

ÖZEL EGE LİSESİ GÜNEBAKAN PANELLER

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 11. HAFTA

MAKİNA MÜHENDİSLER ODASI ADANA

GÜNEŞ PİLLERİNİN ÇATI DİZAYNINDA KULLANILMASI

GÜNEŞ ENERJİSİ VE FOTOVOLTAİK PİLLER SAADET ALTINDİREK

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

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

Dünya ile Güneş arasındaki mesafe 150 milyon km'dir. Dünya'ya güneşten gelen enerji, Dünya'da bir yılda kullanılan enerjinin 20 bin katıdır.

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

TEKNOLOJĐK UYGULAMALARDA KĐMYANIN ROLÜ

ÇATI MALZEMESĐ OLARAK GÜNEŞ ENERJĐSĐ SĐSTEMLERĐ

Elektrik Enerjisi Güneşten Sağlanan Bir İş İstasyonunun Kablosuz Veri Takibinin Yapılması

1 - Güneş Enerjisi ile Elektrik üretimi

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

Elektrik Enerjisi Güneşten Sağlanan Bir İş İstasyonunun Kablosuz Veri Takibinin Yapılması

Fotovoltaik Teknoloji

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

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

Fotovoltaik Teknoloji

YE-1030 GÜNEŞ HÜCRESİ (PV) EĞİTİM SETİ DENEY FÖYLERİ

FOTOVOLTAİK SİSTEMLER ŞEBEKEYE BAĞLI OLDUĞUNDA OLUŞAN SORUNLAR Çiğdem KANDEMİR Doç.Dr.Mehmet BAYRAK

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) II. BÖLÜM

1. PAKET Solartek Arıcı, karavan seti(kurulu güç 800W.)-Fiyatı:780$ KDV ve Montaj dahil ELEKTRİK ÜRETİMİ (Wh/gün) Kullan. Süresi. Tüketim W.

YENİLENEBİLİR FOTOVOLTAİK ENERJİ

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

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

Enerji Band Diyagramları

GÜNE ENERJ PV Sistemleri: PV uygulamaları

SOLAR GÜNEŞ ENERJİSİ

DENEY 6 YENİLENEBİLİR ENERJİ EĞİTİM ÜNİTESİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

G R. Güne Bacalar. Güne enerjisinden elektrik üretimi Is l Sistemler

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (GES) BİLGİLENDİRMESİ

ŞEBEKE BAĞLANTILI FOTOVOLTAİK ELEKTRİK ÜRETİM SİSTEMLERİNİN GÜÇ KALİTESİNE ETKİLERİ VE PERFORMANS ANALİZİ

MARKA SOLAR ENERJI SISTEMLERI

FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİ. Abdurrahman MERZİFONLUOĞLU Elektrik Elektronik Mühendisi

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

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

Güneş Enerjisinden Maksimum Enerji Sağlayarak Bir Binanın Aydınlatılması ve Isıtılması. Dr. Sinan Pravadalıoğlu

OFF-GRID veya STAND-ALONE INVERTER NEDİR?

İZMİR KEMALPAŞA ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ GÜNEŞ SANTRALİ UYGULAMASI

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

ELEKTRONİK-2 DERSİ LABORATUVARI DENEY 1: Doğrultucu Deneyleri

Fotovoltaik Sistem Dizaynı ve Kurulumu. Ramazan ZEYBEK

Enerji Sektörüne İlişkin Yatırım Teşvikleri

ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİNDE KULLANILAN KAYNAKLAR

GÜNEŞ PANELLERİ İMALATI YATIRIM FİZİBİLİTESİ

GÜNEŞ PANELİ SİSTEMLERİNİN TASARIMI

PV PANELLERİN YAPISI VE PANELLERDEN ELEKTRİK ÜRETİMİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI GÜNEŞ ENERJİSİ

AC-DC Dönüştürücülerin Genel Özellikleri

Deney no;1 Deneyin adı; Güneş pilinin ürettiği gerilimin ölçülmesi. Deney bağlantı şeması;

DENEY 6 TUNGSTEN FİTİLLİ AMPUL VE YARIİLETKEN DİYOT

Ev Tipi Yenilenebilir Hibrit Sistem İçin Mikro-Genetik Algoritma ile Optimal Yük Planlaması

FOTOVOLTAİK SİSTEM DENEY FÖYÜ

GÜNEŞ ENERJİSİNİN OLUŞUMU

Tarımsal Sulama Sistemlerinde Off Grid (Şebekeden Bağımsız) Uygulamalar

FOTOVOLTAİK (PV) TEKNOLOJİLERİ. Prof. Dr. Süleyman ÖZÇELİK

Elektronik-I. Yrd. Doç. Dr. Özlem POLAT

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

ÖMER ÇETİN Araştırmacı

Güneş Enerjisi ve Fotovoltaik Piller COŞKUN DERAN

Valans elektronları kimyasal reaksiyona ve malzemenin yapısına katkı sağlar.

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

1 MW Lisanssız GES Projeleri

YAKIT PİLİ DENEY SETİ TEKNİK ŞARTNAMESİ

İletken, Yalıtkan ve Yarı İletken

AKILLI ENERJİ SİSTEMİ

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

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (GES) BİLGİLENDİRMESİ

GÜNEŞ ENERJİSİYLE DAMLA SULAMA SİSTEMLERİ İÇİN TASARIM ÖLÇÜTLERİ

Enerji : En basit anlamıyla, iş yapma yeteneğidir.başka bir deyişle, maddede var olan ısı veya ışık olarak açığa çıkan güç olarak da tanımlanabilir.

Güneş Pili Verim Karakteristiği. Güneş pillerinin çıkış karakteristikleri bir I-V eğrisi biçiminde ifade edilir.

GÜNEŞ ENERJİLİ ELEKTRİK ÜRETİM TESİS KURULUMU

Eğitim Amaçlı Güneş Pili Sisteminin Kurulması Ve Kayseri Şartlarında Performansının Ölçülmesi

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ

Güneş enerjisi teknolojileri yöntem, malzeme ve teknolojik düzey açısından çok çeşitlilik göstermekle birlikte iki ana gruba ayrılabilir:

Fotovoltaik (solar) Sistemler ve Bileşenleri

Güneş Enerjili Elektrik Güç Sistemlerinin Tarımsal Alanlardaki Uygulamaları Üzerine Bir Fizibilite Çalışması: Tavuk Çiftliği Uygulaması

Konya Sanayi Odası. Ocak Enis Behar Form Temiz Enerji twitter/enisbehar

GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ

SAVIOR SOLAR Güneş Enerjili Sulama Sistemleri

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

ENERJİ DEPOLAMA SUNUMU MESUT EROĞLU

CERES. Alternatif Enerji Sistemleri (GES)

Türkiye ve Dünyada Güneş Enerjisi Mevcut Durum ve Gelecek

YÜKSEK LİSANS TEZİ. Mehmet Fatih BEYOĞLU

TÜRKİYE NİN YENİLENEBİLİR ENERJİ STRATEJİSİ VE POLİTİKALARI. Ramazan USTA Genel Müdür Yardımcısı

MİMARİDE İNCE FİLM FOTOVOLTAİK TEKNOLOJİSİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ EĞİTİM SETİ TEMEL SEVİYE TEKNİK ÖZELLİKLER

REMTEK SOLAR Güneş Enerjili Sulama Sistemleri

Transkript:

DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI Güneş enerjisinden doğrudan elektrik enerjisi üretmek için güneş hücreleri (fotovoltaik hücreler) kullanılır. Güneş hücreleri yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarıiletken maddelerden oluşan sistemlerdir. Güneş hücrelerini oluşturan yarıiletken maddeler üzerlerine ışık düştüğü zaman uçlarında elektrik gerilimi oluşmaktadır. Sistem iki elktrottan oluşur, elektrotlar güneş ışını aldığı zaman bir potansiyel fark oluşturmaktadır. Güneş ışınları çarptığı elektronun potansiyelini ve elektron düzenini değiştirerek elektrik akımını oluşturmaktadır. Bir çok elektronik üründe (transistörler, doğrultucu diyotlar) kullanılan silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddeler fotovoltaik hücre imalatında da kullanılmaktadır [11]. FOTOVOLTAIK HÜCRELERIN YAPıSı VE ÇALıŞMA PRENSIPLERI Yarı-iletken maddelerin fotovoltaik hücre olarak kullanılabilmeleri için n ya da p tipi katkılanmaları gereklidir. Saf yarıiletken eriyik içerisine istenilen katkı maddelerinin eklenmesiyle n ya da p tipi yarıiletkenin elde edilir. En yaygın güneş pili maddesi olarak kullanılan silisyumdan n tipi silisyum elde etmek için silisyum eriyiğine periyodik cetvelin 5. grubundan bir element, örneğin fosfor eklenir. Kaynak [11] P tipi silisyum elde etmek için ise, eriyiğe 3. gruptan bir element (alüminyum, indiyum, bor gibi) eklenir. Bu tür maddelere de 'p tipi' ya da 'alıcı' katkı maddeleri denir. P ve N tipi katkılandırılmış malzemeler bir araya getirildiğinde yarı-iletken eklemler oluşturulur. Kaynak [11] 1

GÜNEŞ HÜCRELERI (PV HÜCRELER) Güneş hücrelerinin alanları genellikle 100 cm2 civarında, Kalınlıkları ise 0.1-0.4 mm arasındadır. Güç çıkışını artırmak amacıyla, çok sayıda güneş pili birbirine paralel veya seri bir durumda bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir. Bu yapıya güneş pili modülü veya fotovoltaik (PV) modül adı verilir. Seri veya paralel bağlanarak güçleri bir kaç W'tan MW mertebelerine çıkarılabilmektedir. Fotovoltaik hücrelerde güneş enerjisi, hücrenin yapısına bağlı olarak % 5 ile % 30 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilmektedir [11]. Kaynak [11] Modüller seri bağlanarak istenilen gerilim seviyesi elde edilir. Modüller paralel bağlanarak, modülden istenilen akım miktarı elde edilir. FOTOVOLTAIK HÜCRELERININ YAPıMıNDA KULLANıLAN MALZEMELER [11] Modüller seri-paralel (karışık) bağlanarak istenilen güç elde edilir. Fotovoltaik hücrelerinin yapımında en yagın kullanılan maddeler aşağıdaki gibidir. Kristal Silisyum Galyum Arsenit(GaAs) Amorf Silisyum Kadmiyum Tellürid(CdTe) Bakır İndiyum Diselenid(CuInSe2) Optik Yoğunlaştırıcılı Hücreler 2

Laboratuar ortamında 1 cm 2'lik hücre alanı için elde edilen en yüksek hücre verimleri [11], Günes pilinde hareketli parçalar olmadığından teorik ömürleri sonsuzdur. Kristalsi güneş hücresi için: %24.5 Polikristalsi : %19.8 Amorfsi : %12.7 Çok Katlı Güneş Hücreleri : %40 Günes pillerinin verimi, yapımında kullanılan malzemenin cinsine göre değisiklik göstermektedir. Tek kristalli yapılarda %15-17,5. Çok kristalli yapılarda %12-14 Silisyumlu yapılarda %5-8 arasında değişmektedir. Kaynak [7] FOTOVOLTAIK SISTEMLERIN UYGULAMA ŞEKILLERI Güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde etmek için kurulan sistemler iki şekilde uygulanmaktadır, Şebekeden bağımsız sistemler (Off-Grid) Şebeke bağlantılı sistemler (On-Grid) ŞEBEKEDEN BAĞıMSıZ SISTEMLER (OFF-GRID) Fotovoltaik Sistemler uygulamaya bağlı olarak aşağıdaki elemanlardan oluşmaktadır, akümülatörler, invertörler, akü şarj denetim aygıtları ve çeşitli elektronik devreleri Şebeke uyumlu alternatif akım elektriğinin gerekli olduğu uygulamalarda, sisteme bir invertör eklenerek akümülatördeki DC gerilim, 220 V, 50 Hz.lik sinüs dalgasına dönüştürülür. ŞEBEKEDEN BAĞıMSıZ SISTEMLER (OFF-GRID) Şebekeden bağımsız sistemlerde yeterli sayıda fotovoltaik panel kullanılması gerekir. Güneşin yetersiz olduğu zamanlarda ya da özellikle gece süresince kullanılmak üzere genellikle sistemde akümülatör bulundurulur. Fotovoltaik modüller gün boyunca elektrik enerjisi üreterek bunu akümülatörde depolar, yüke gerekli olan enerji akümülatörden alınır. Akünün aşırı şarj ve deşarj olarak zarar görmesini engellemek için kullanılan denetim birimi ise akünün durumuna göre, ya fotovoltaik modüllerden gelen akımı ya da yükün çektiği akımı keser. 3

ŞEBEKEDEN BAĞıMSıZ SISTEM UYGULAMA ALANLARı Diesel jeneraörle desteklenmiş off-grid sistem Haberleşme istasyonları, Telsiz ve telefon sistemleri Petrol boru hatlarının katodik koruması Metal yapıların (köprüler, kuleler vb) korozyondan koruması Elektrik ve su dağıtım sistemlerinde yapılan telemetrik ölçümler, Hava gözlem istasyonları Bina içi ya da dışı aydınlatma Dağevleri ya da yerleşim yerlerinden uzaktaki evlerde TV, radyo, buzdolabı gibi elektrikli aygıtların çalıştırılması Tarımsal sulama ya da ev kullanımı amacıyla su pompajı Orman gözetleme kuleleri Deniz fenerleri Deprem ve hava gözlem istasyonları ŞEBEKE BAĞLANTıLı FOTOVOLTAIK SISTEMLER (ON-GRID) Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemler yüksek güçtesatral boyutunda sistemler şeklinde olabileceği gibi daha çok görülen uygulaması binalarda küçük güçlü kullanım şeklindedir. Bu sistemlerde örneğin bir konutun elektrik gereksinimi karşılanırken, üretilen fazla enerji elektrik şebekesine verilir, 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 Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemler (on-grid) Şebeke bağlantılı fotovoltaik (on-grid) sistemler yukarıda görüldüğü gibi ayrıca akü grubu eklenerek de kullanılmaktadır On-Grid sistemler yüksek güçte satral boyutunda sistemler veya binalarda küçük güçlü kullanım şeklinde olabilmektedir. Bu sistemlerde ihtiyaç duyulan elektrik gereksinimi karşılanırken, üretilen fazla enerji elektrik şebekesine satılabilmekte, yeterli enerjinin üretilmediği durumlarda ise şebekeden enerji alınabilmektedir. Dolayısıyla böyle bir sistemde enerji depolanmasına gerek yoktur. Üretilen DC elektriğin, AC elektriğe çevrilmesi ve şebeke uyumlu olması yeterlidir. 4

Fransa nın Provans bölgesindeki tepelere kurulan güneş enerjisi çiftliği KIZÖREN SANTRALI [14] Konya Kızören GES, Konya Kızören de bulunan Türkiye nin en büyük güneş enerji santralidir. Toplamda 22,500 kw kapasiteli İlk fazı 18,500 kw olarak devreye alınan, Toplamda 430.000 m2 lik alana kurulmuştur. Yıllık 45.505 ağacın kurtarılması 18.702 ton CO2 salınımının engellenmesini sağlıyor. İngiltere de Thames nehri üzerine yüzen bir güneş enerjisi çiftliği projesi KIZÖREN SANTRALI [14] Kızören santrali özellikleri [14] 5

KAYNAKLAR [11] http://www.eie.gov.tr/ [12] Şahin, B., Yenilenebilir enerji dönüşüm sistemleri. [13] [14] www.teknoraysolar.com.tr 6