Güneş enerjisi nedir? Güneş enerjisi, elektrik üretimi veya ısı üretimi için Güneş’in ışığı ve sıcaklığı tarafından üretilir. Tükenmez ve yenilenebilirdir. Bu enerji paneller veya aynalar kullanılarak üretilir.
Güneş panelleri, güneş ışığını N tipi ve P tipi yarı iletken malzeme kullanarak kullanılabilir güneş enerjisine dönüştürür.
Güneş ışığı bu malzemeler tarafından emildiğinde güneş enerjisi, elektronları atomlarından kaybederek elektronların elektrik üretmek için malzemeden akmasına izin verir.
Işığı (fotonları) elektriğe (gerilime) dönüştürme işlemine fotovoltaik (PV) etkisi denir.
Şu anda güneş panelleri görünür ışık spektrumunun çoğunu ve ultraviyole ve kızılötesi ışık spektrumunun yaklaşık yarısını kullanılabilir güneş enerjisine dönüştürmektedir.
Güneş enerjisi teknolojileri, evler, işletmeler ve endüstri için ısı, ışık, sıcak su, elektrik ve hatta soğutma sağlamak için güneş enerjisini ve ışığını kullanır.
Güneş enerjisinden faydalanmak için geliştirilmiş çeşitli teknolojiler vardır.
- Fotovoltaik Sistemler – Doğrudan güneş ışığından elektrik üretmek.
- Güneş Enerjisi Sıcak Su – Güneş enerjisi ile ısıtma suyu sağlamak.
- Güneş Enerjisi – Elektrik üretmek için güneşin ısısını kullanmak.
- Pasif Güneş ve Gün Işığı
Güneş Enerjisi Nasıl Elde Edilir?
Güneş Enerjisi iki farklı şekilde sağlanır:
- 1.000 ° C’ye kadar sıcaklıklara ulaşan bir sıvı içeren bir alıcıya güneş ışığına odaklanan aynalar tarafından ısıtılan ısı kullanılır. Isı, sıvıyı bir türbini hareket ettiren ve sonunda elektrik üreten buhara dönüştürür.
- Fotovoltaik güneş panelleri ile elektriğe dönüştürülen ışık kullanılır. Fotovoltaik paneller, ışığı (fotonları) elektrik enerjisine (elektronlar) dönüştüren hücre gruplarıdır.
Güneşin enerjisi, güneş ışığını elektriğe dönüştürmek için bir güneş pili kullanarak; hava ve suyu ısıtmak için güneş ışığı kullanan güneş termal panelleri kullanarak veya bir binayı ısıtmak için güneş ışığının pencerelerden girmesine izin vererek pasif olarak güneş enerjisini kullanarak üretilir.
Her yıl güneşten aldığımız toplam enerji, insan ırkının kullandığı enerjiden yaklaşık 35.000 kat daha fazla enerjidir, yani bu güç kaynağı muhtemelen gelecek için en iyi kaynaklardan biridir.
Zor olan ise bu enerjiyi uygun maliyetli bir şekilde kullanmak ve depolamaktır.
Fotovoltaik Güneş Hücreleri (Güneş Pilleri)
Güneş Pilleri olarak da bilinen fotovoltaik (PV) güneş hücrelerini kullanmak güneş enerjisinden yararlanmanın en popüler yollarından biri olarak bilinir.
Fotovoltaik güneş hücreleri, üzerine güneş ışıkları (fotonlar) düştüğünde güneş enerjisini direk olarak DC elektrik enerjisine çevirir.
PV hücreleri, güneş ışığını oluşturan güneşin enerji parçacıklarını emerek çalışır. Bu parçacıklara foton denir.
Emilen fotonlar, genellikle silikon olan bir yarı iletken malzemeye (Arsenit, Kadmiyum Tellurid, Silikon, Galyum ya da Bakır İndiyum Diselenid gibi) aktarılır. Yarı iletkenler elektriği izolatörlerden daha kolay ileten fakat iletkenliği bakır kadar kolay olmayan maddelerdir.
Yarı iletkendeki elektronlar, gelen fotonlar tarafından atomların bağları arasında boşluk bırakarak serbest bırakılır.
Hem serbest elektronlar hem de açık alanlar bir elektrik akımı taşıyabilir.
PV hücreleri, elektronların akışını kontrol etmek, böylece akımın akışını kontrol etmek için bir veya daha fazla elektrik alanıyla çevrilir.
Bir PV hücresinin üstüne ve altına metal temaslar yerleştirildiğinde (pil gibi), bu elektrik akımını günlük yaşamlarımızda kullanabiliriz.
Diğer alternatif enerji kaynakları gibi, güneş enerjisi yenilenebilir ve kirletici değildir.
Rüzgar türbinlerinin ve hidroelektriğin aksine, elektriğe fotovoltaik dönüşüm doğrudan gerçekleşir, yani pahalı, hacimli bir jeneratör gerekli değildir.
Rüzgar türbinleri gibi, güneş enerjisi de uzak bir elektrik santralinden güç sağlamanın ekonomik olarak imkansız olduğu uzak yerlerde kullanılabilir.
Güneş enerjisi, güneş fırınları, güneş enerjili su ısıtıcıları, güneş ev ısıtıcıları ve ışıklık kullanımı yoluyla ısı ve ışık sağlamada da çok verimli olabilir.
Bu zamanlarda, güneş enerjisini ana güç kaynağı haline getirmek için güç depolaması uygulanmalıdır.
Birçok güneş enerjisinin biçimi hala ekonomik olarak pratik değildir.
Fotovoltaik enerji santrallerinin yapımı pahalıdır ve enerji üretiminde sadece yaklaşık% 10 verimlidir.
Bir elektrik santralinin, ilk binasına giren enerjinin aynısını üretmesi yaklaşık beş yıl sürer.
Mevcut teknoloji ile, bu enerji en iyi bireysel evler gibi daha küçük ölçekte kullanılır.
Güneş Enerjisinin Kısaca Faydaları
- Yenilenebilirdir.
- Tükenmez.
- Küresel ısınmayı önler.
- Fosil yakıt kullanımını azaltır.
- Enerji ithalatını azaltır.
- Yerel zenginlik ve istihdam yaratır.
- Sürdürülebilir kalkınmaya katkıda bulunur.
- Modüler ve çok yönlüdür, farklı durumlara uyarlanabilir.
- Büyük ölçekli elektrik üretimi için ve ağdan yalıtılmış alanlarda küçük ölçekte uygulanabilir