Güneş enerjisi, kaynağı Güneş olan ısı ve ışıktır. Güneş çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışınım enerjisidir. En yenilenebilir enerji sonuçta Güneşten geliyor Dünyadaki tüm fosil yakıt rezervlerinin toplamı 20 gündeki Güneş enerjisi ışığı toplamından daha azdır.
Güneş Enerjisinin Yararları:
Su ısıtma faturalarında yüzlerce lira kâr elde etme, enerji fiyatlarına karşı korunma, yabancı petrole olan bağımlılığı azaltma, temiz yenilenebilir enerji ve hava kirliliğini azaltma gibi faydalanını sayabiliriz.
Güneş Enerjisi kullanmanın üç farklı yolu vardır
1.Pasif Güneş Enerjisi
Pasif güneş enerjisi kullanımı yeterli güneş ışığına sahip herhangi bir yere uygulanabilir. Pasif güneşin arkasındaki kavram basittir. Doğal güneş ışığını bir binanın içinde istenen bir sıcaklığı koruyacak şekilde yönetmeyi içerir. Eski Yunan binalarının kalıntıları, mimarlarının pasif güneş tasarımı konusunda uzman olduklarını göstermektedir. Günümüz teknolojisi ile pasif güneş tasarımlı ve verimli yalıtımlı evlerin, yerden ısıtma ve soğutma için kullanılan enerjinin %90 dan fazlasını koruduğu kanıtlanmıştır.
2.Aktif Güneş Enerjisi
Birçok aktif güneş enerjili su ısıtıcıları, Güneş ışınımı alan bir duvara veya çatıya monte edilmiş düz bir plakadan oluşur. Levha kapağı, genellikle camdan yapılmış, mümkün olduğu kadar termal enerji alabilmesi için şeffaf olacaktır. Plakanın içinde siyah zemin üzerine akışkan (genellikle su, bazen de yağ) içeren bir dizi tüp bulunur. Sıvı, Güneş tarafından ısıtılır ve yalıtımlı bir su tankındaki bir ısı eşanjörüne pompa ile taşınır.
3.Fotovoltaik
Fotovoltaik terimi, bilim adamı Allesandro Volta‘dan gelen hafif ve “volt” anlamına gelen Yunanca “phos” kelimesinden gelir. Başka bir deyişle, fotovoltaik kelimenin tam anlamıyla “hafif elektrik” anlamına gelir. Günümüzde fotovoltaik hücreler, yatlar için güç sistemi olarak kullanılmasının yanı sıra, büyük ölçekli kırsal güç uygulamalarının yanı sıra, saatlerde ve hesap makinelerinde bulunabilir. Fotovoltaik hücreler, ışığın, vurduğunda elektronları atomlardan uzaklaştırması gerçeğinden yararlanır. Bunlar, iki yarı iletken malzeme arasında potansiyel bir fark oluşturmak için kullanılır. Devrenin kapatılması bir elektrik akımı oluşturur. Fotonlar, güneş spektrumunun farklı dalga boylarına bağlı olarak çeşitli miktarlarda enerji içerir. Bu enerji seviyesi, fotonlar bir fotovoltaik hücreye çarptığında, yansıyacakları ya da doğrudan geçecekleri şeyleri belirler. Emilen fotonların bazıları elektrik, diğerleri ısı üretir ve bazıları dış devreye asla ulaşmaz. Fotovoltaik hücreler, enerji üretimi için heyecan verici bir olasılıktır, çünkü: Operasyon sırasında herhangi bir şekilde gürültü, emisyon, titreşim veya kirlilik oluşturmazlar. Uzun çalışma ömürleri ve düşük bakım maliyetleri var. Bina tasarımlarına entegre edilebilirler.
Fotovoltaiklerin dez avantajları:
- Üretimi pahalı ve karmaşıktır.
- Düşük alan yoğunluğundan dolayı güç üretmek için geniş bir yüzey alanına ihtiyaç duyar.
- Işık olmadan elektrik üretemez.
- Enerji üretimindeki mevsimsel ve günlük değişikliklere açıktır.
Fotovoltaik hücrelerle ne kadar elektrik üretilir?
Güneş ışığının enerjisinin yaklaşık %15 fotovoltaik güneş teknolojisini kullanarak elektrik üretmek için kullanılabilir. Bireysel güneş hücresinin büyüklüğü, üretebileceği akım ve güç miktarını belirler en fazla 0,5 Volt (V). Önemli miktarda elektrik üretmek için birkaç güneş pili modüllere monte edilir. İnce filmlerden yapılanlar gibi bazı hücre türleri, önce ayrı hücreler oluşturmaya gerek kalmadan doğrudan modüller halinde yapılabilir. Genellikle 20 W ile 100 W arasında bir çıkış vermek üzere inşa edilen bu modüller, birkaç megawatt güç sağlayabilecek dizileri oluşturmak için kendileri birbirine bağlanabilir.
Güneş ışınlarının elektriğe dönüştürülmesini sağlayan fotovoltaik dönüşüm, silikondan üretilen güneş pillerinde gerçekleşir. Silikon, gezegendeki en bol miktarda bulunan malzemelerden biridir ve çevre dostu bir malzemedir. Günümüzde güneş pilleri, maliyetleri minimumda tutarken maksimum gücü elde etme arayışı içinde birçok malzeme ve moleküler mimariyi kapsamaktadır.
Güneş Enerjisi pili tipleri nelerdir?
Güneş pilleri farklı yarı iletken malzemelerden yapılabilir. Her bir Güneş pili ayrıca elektronları güneş pilinden uzağa taşıyan ve örneğin bir ampulü çalıştırabilecekleri veya bir pili şarj edebilecekleri elektrik devresine taşıyan yarı iletken ile elektriksel bir temastan oluşur. Tüm hücre daha sonra çevre koruma sağlayan ve mümkün olduğunca az ışığın hücrelerden uzağa yansıtıldığından emin olmak için yansıma önleyici bir kaplama içeren şeffaf bir kapak içine yerleştirilir.
Güneş Enerjisi pili türleri:
- Kristalin silikon güneş pilleri
- İnce film güneş hücreleri
- Silisyum dışı bileşik ince film güneş pilleri
- Nano-kristalin güneş pilleri
- Fullerene güneş pilleri
Advanced CIS (Copper indium diselenide) ince film teknolojisi
Güneş enerjisi için gerçek bir maliyet artışı ortaya koymaz. Silikonda kullanılan malzemelerin sadece% 1’ini kullanır. Üretim süreci daha basittir, daha az kırılma olasılığı vardır ve pahalı silikonlara ihtiyaç duyulmaz. CIS metal solüsyonları, bir cam levha üzerine, kaplanmış pencereler yapıldığı gibi katmanlar halinde püskürtülür ve karmaşık kablolama ve montaj ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu panelleri özellikle kentsel alanlar için çok uygundur. Düzgün görünümleri bina duvarlarına ve çatılara entegre olmalarını kolaylaştırır. Gölgeli şartlarda silikon panellere göre daha fazla güneş ışığına dönüşüyorlar.
