Güne Enerjisi Sistemleri ve Fotovoltaik (PV) Paneller · PDF fileGüne Enerjisi Sistemleri ve Fotovoltaik ... üstteki enerji bandına ise iletim bandı denir. ... 7 Protons (P+)

2. Bölüm2. Bölüm

Güneş Enerjisi Güneş Enerjisi Sistemleri ve Sistemleri ve FotovoltaikFotovoltaik

(PV) Paneller(PV) Paneller

Doç. Dr. Ersan KABALCIDoç. Dr. Ersan KABALCI

AEKAEK--207 207 GÜNEŞ GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ

PV ile Elektrik Arasındaki İlişkiPV ile Elektrik Arasındaki İlişki

22


Elektromanyetik ışıma (radyasyon ve ışık), foton paketleri halinde

dünyaya ulaşır.

Her bir foton grubu, E=h.f miktarında enerji taşır. Burada, h= Plank

sabiti, f ise radyasyonun frekansıdır.

Atomdaki elektronlar farklı enerji seviyelerinde bulunur. Eğer bir

fotonun taşıdığı enerji atoma nüfuz ederse elektron bir enerji

seviyesinden diğerine taşınır.

33


Enerji bantları birbirinden boşluklarla ayrılırlar ve alttaki enerji

bandına valans bandı, üstteki enerji bandına ise iletim bandı denir.

Bir iletkende, elektronlar her iki bantta da yer alır ve kesişirler.

Yalıtkanda ise valans bandı doluyken iletim bandı boştur ve hiçbir

zaman kesişmezler.

Bir yarıiletkende elektronlar her iki bantta bulunurken bantlar

arasında küçük bir boşluk vardır.

44


Silisyum, valans bandında 4 elektron bulunan bir yarı iletkendir.

Birisi 5 valans elektronu bulunan bir katman (n-tipi katman), diğeri

ise 3 valans elektronu bulunan bir katman (p-tipi katman) olmak

üzere iki yarı iletken katman bir araya getirilir.

n-tipi katmanda serbest elektron, p-tipi katmanda ise oyuklar

bulunmaktadır.

N ve P tipi katmanların yan yana yerleştirilmesine jonksiyon denir.

55


66

Silisyum Si14, Bor B5, Fosfor P15

e-e-

e- e- e- e- e- e-

e-

N

e-

Si

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e- e-

e-

e- e-

B

e

-

e

e

e

e

e

e

e-

e

P

e

e

e

e

e

e

e

e

e

e

e

PV’dePV’de Elektrik Üretiminin AşamalarıElektrik Üretiminin Aşamaları

77

Protons (P+)

Neutrons

(e-)

Silisyum Solar Hücrenin YapısıSilisyum Solar Hücrenin Yapısı

88

Bir PV Sisteminin BileşenleriBir PV Sisteminin Bileşenleri

Modül- Bir çok solar hücrenin bir araya gelmesiyle oluşturulan

sistem,

Evirici- Modül çıkışındaki DA gerilimi AA gerilime ve güce

dönüştüren, gerilim ve frekans ayarı yapabilen, şebekeyle entegre

çalışabilen sistem,

Yoğunlaştırıcı Aynalar- Termal güneş enerji sistemlerinde ışığın

odaklanması için kullanılan lenstir.

Bunların dışında konvertör ve aküler de sistemde bulunabilir.

99

PV Hücrelerin ÇeşitleriPV Hücrelerin Çeşitleri

Tek kristal,

Çoklu kristal,

İnce film amorf silisyum (silikon),

İnce film bileşimli yarı iletkenler,

İnce film çoklu kristal,

Nano kristal boya-etkili hücreler,

Plastik hücreler,

1010

Koruyucu Cam Tabaka

Elektriksel Bağlantı

Yansıma Önleyici

N

P-N Jonksiyon

P

Elektriksel Bağlantı

Yük

Akım


1111


1212


1313

İnce İnce Film Bileşimli Yarı İletkenlerFilm Bileşimli Yarı İletkenler

Kadmiyum Tellür [Cadmium telluride (CdTe)]

Bakır-Indiyum-Diselenyum [Copper-indium-diselenide (CuInSe2,

CIS)]

Bakır-Indiyum-Galyum-Diselenyum(CIGS)

Galyum Arsenit [Gallium arsenide (GaAs)]

1414

İnce İnce Film Bileşimli Yarı İletkenlerFilm Bileşimli Yarı İletkenler

1515

Modül Verimini Etkileyen FaktörlerModül Verimini Etkileyen Faktörler

Solar Işıma- verim bileşimsiz hücrelerde 500 W/m2 civarındadır .

Sıcaklık- verim artan sıcaklıkla ters orantılı olarak düşer, c-Si ve

CIGS hücrelerde çok, Si ve CdTe hücrelerde az etkilidir.

Toz- Verimi %3-6 arasında düşürür.

1616

Modül Verimi ve Solar IşımaModül Verimi ve Solar Işıma

1717

Sistem VerimiSistem Verimi

1818

Solar sistemin verimi;

Modül verimi,

Evirici verimi ve

MPPT veriminin

toplamıdır.

Evirici ve MPPT Verimi (Hesaplama Sonucu)Evirici ve MPPT Verimi (Hesaplama Sonucu)

1919

Farklı Işımalarda Maksimum Güç Noktasını (MPP) Üreten akımFarklı Işımalarda Maksimum Güç Noktasını (MPP) Üreten akım--

Gerilim EğrisiGerilim Eğrisi

2020

II--V ve PV ve P--V EğrisiV Eğrisi

2121

Gref = 1000 W/m2 Standard Işıma

Tref = 25°C veya 298 K

Standard Sıcaklık

Bir PV hücresinin elektrik eşdeğer

devresi

2222

Documents

Güne Enerjisi Sistemleri ve Fotovoltaik (PV) Paneller · PDF fileGüne Enerjisi Sistemleri ve Fotovoltaik ... üstteki enerji bandına ise iletim bandı denir. ... 7 Protons (P+)