Fotovoltaik” ışık enerjisinin elektriğe dönüştürülmesini tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Fotovoltaik, fotonların etkisiyle elektronların belirli yarı iletkenlerde iki kutup arasında hareket ettiği fotovoltaik etkiye dayanmaktadır. Güneş pilleri yardımıyla, fotovoltaik etki insan tüketimi için elektrik üretmek üzere kullanılır. Fotovoltaik prensibi hakkında bilmeniz gereken her şeyi Türkiye Elektrik’te bulabilirsiniz.
Türkiye Elektrik - Birlikte daha fazlasını başarmak
Canlı Helal
İnanan Müslümanlar, enerji tedariki söz konusu olduğunda da İslam'ın emirlerine uymalı ve Yüce Allah'ın yarattıklarını korumalıdır. Bu nedenle, yalnızca yeşil elektrik gerçekten helaldir.
Dayanışmayı teşvik etmek
İklim değişikliği, Orta Avrupa'da olduğu kadar İstanbul Boğazı'nda da olmak üzere tüm dünyada açıkça fark edilmektedir. İklimin korunması çağımızın sorunudur ve herkesi ilgilendirmektedir.
Anavatan için hep birlikte
Enerji dönüşümüne ve yenilenebilir enerjilerin yaygınlaştırılmasına bağlıyız çünkü eşsiz doğasıyla güzel evimizi korumak istiyoruz.
Fotovoltaik prensibin keşfi
“Fotovoltaik” terimi, güneş pilleri kullanılarak ışık enerjisinin elektriğe dönüştürülmesini ifade eder. Bunu yapmak için, yarı iletken bir güneş hücresinde, güneş sisteminin elektrik olarak kullandığı gelen ışık tarafından bir elektrik voltajı üretilir. Fotovoltaik ile güneş enerjisinden faydalanmak, güneş ısısından faydalanma anlamına gelen solar termal enerjiyi de içeren güneş teknolojisinin bir alt alanıdır.
Fotovoltaik etki ilk olarak 1839 yılında Fransız fizikçi Alexandre Becquerel tarafından keşfedilmiş, Becquerel elektrolitik hücrelerle yaptığı deneyler sırasında bazı malzemelerin ışığa maruz kaldığında değişen bir akım akışı sergilediğini fark etmiştir. 1876 yılında selenyum elementi üzerinde ışığın böyle bir etkisi olduğu kanıtlanmış ve 1883 yılında bu elementten ilk güneş pili yapılmıştır. Ancak Albert Einstein 1905 yılına kadar fotovoltaik etkiyi ışık kuantları teorisiyle açıklayamadı.
1955’te üretilen bir güneş pili ilk kez yüzde altı verimliliğe ulaştı. Bu dönüm noktası, fotovoltaiklerin teknik uygulamasının başlangıcına işaret ediyordu. Güneş pilleri 1958’den 1964’e kadar Vanguard 1 uydusuna elektrik sağladı. Petrol krizinden ve 1980’lerdeki ilk nükleer kazalardan bu yana, elektrik üretmek için fotovoltaiklerin kullanılmasına yönelik çalışmalar yürütülmektedir.
Bir fotovoltaik sistem nasıl çalışır?
Günümüzde, elektrik üretmek için fotovoltaik kullanılırken çoğu durumda silikon bazlı güneş pilleri kullanılmaktadır. Bu hücrelerin her biri, aralarında serbest elektronlar ileri geri hareket ederken onlara çarpan ışığın enerjisiyle bir elektrik akımının üretildiği iki katmandan oluşur. Bir elektron vericisinin (örneğin fosfor) atomları eklenerek üst katmanda fazla elektron üretilir, bu da katmanın pozitif katkılı olduğu anlamına gelir. Bu arada, alt katmanda, bir elektron alıcısının (örneğin bor) atomları ile katkılama yapılarak elektron eksikliği yaratılır. Normalde, üst katmanın elektronları katmanlar arası boşluğa göç eder ve orada alt katmanın kusurlarıyla bağlantı kurar: bir elektrik alanı yaratılır.
Güneş ışığı fotonlar şeklinde güneş piline düştüğünde, bunlar enerjilerini elektronlara aktararak onları kusurlarla olan gevşek bağlarından kurtarır. Elektronların ve kusurların çoğu hızla yeniden bağlanır, ancak bazıları orijinal katmanlarına geri sürüklenerek katmanlar arasında bir elektrik gerilimi oluşturur. Elektronlar kusurlarla yeniden bağlantı kurmak için dış devre boyunca boşluğa geri dönerse, bu voltaj bir elektrik akımı olarak boşalır.
Bir güneş sisteminde, bu tür birçok güneş hücresi, güneş modülü olarak adlandırılan bir yapı oluşturmak üzere birbirine bağlanır. Bunlara sistemin kablolaması, üretilen doğru akımı kullanılabilir alternatif akıma dönüştüren bir invertör ve elektrik hattı gibi ek bileşenler eklenir. Bazen güneşin ısısından yararlanmak için bir solar termal sistem ve bir elektrik depolama ünitesi de bulunur.
Kârlılık ve beklentiler
1950’lerdeki ilk teknik uygulamasından bu yana fotovoltaiklerin potansiyeli hızla artmıştır. Modern malzemelerden yapılan en verimli güneş pilleri artık pratik uygulamalarda yüzde 30 verimliliğe sahiptir. Halihazırda dünya çapında yaklaşık 500 gigawatt güneş enerjisi üretilmektedir ve bu rakamın 2050 yılına kadar 70.000 gigawatt’a kadar çıkabileceği tahmin edilmektedir ki bu da hesaplanan elektrik talebinin yüzde 50’sini karşılayacaktır. Aynı zamanda, güneş enerjisinin maliyeti sadece 2011 ve 2017 yılları arasında neredeyse yüzde 75 oranında düşmüştür.
Fotovoltaiklerin avantajları ve dezavantajları
Der große Vorteil der Photovoltaik ist die Nutzung eines kostenfreien Energieträgers, was komplett ohne die Erzeugung von Treibhausgasen oder anderen Abfallstoffen erfolgt. Zwar unterliegt die Verfügbarkeit von Sonnenlicht tages- und jahreszeitlichen Schwankungen und Solaranlagen arbeiten auch nicht immer gleich effizient. Doch vor allem in Kombination mit Windenergie, die dann besonders effizient genutzt werden kann, wenn Solaranlagen am wenigsten effizient arbeiten, kann die Photovoltaik einen Großteil des Strombedarfs decken. Da Photovoltaikanlagen außerdem meist auf Dächern errichtet werden, geht kaum zusätzliche Fläche durch sie verloren. Vor allem Anlagen im Privatbesitz, die in erster Linie den Strombedarf des Eigentümers decken sollen, können einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Denn der von ihnen ins Netz eingespeiste Strom steht verlässlicher zur Verfügung als der eines einzigen großen Kraftwerks, das plötzlich komplett ausfallen kann. Bei vielen kleinen Anlagen ist ein vollständiger Ausfall praktisch ausgeschlossen.
Fotovoltaiklerin dezavantajı, güneş hücrelerinin üretiminin maliyetli olmasında yatmaktadır. Dünya çapında kullanılan güneş enerjisi sistemlerinin yaklaşık yüzde 90’ında kullanılan yüksek saflıktaki silikonun üretimi, bir kilogram silikon başına yaklaşık 19 kilogram atık madde üretmektedir. Alternatif ince film güneş pillerinin üretiminde, temizlik amacıyla iklime zarar veren maddelerin kullanılması gerekiyor. Ayrıca, tüm Avrupa’da güneş pilleri için sadece bir geri dönüşüm tesisi bulunmaktadır, ancak geri dönüşüm oranının önümüzdeki yıllarda artması beklenmektedir.
Tüm işaretler güneş enerjisini ve dolayısıyla fotovoltaikleri gösteriyor
Fotovoltaik kullanımı yavaş yavaş emekleme dönemini geride bırakıyor. Güneş enerjisi insanlığın elektrik ihtiyacından daha fazla olduğu için muazzam bir potansiyele sahiptir. "Güneş enerjisi" kullanımı daha da yaygınlaştırılırsa, 21. yüzyılın ortalarında enerji dönüşümünün önemli bir ayağı haline gelebilir. Rüzgar ve hidroelektrikle birlikte Almanya'da tüketilen elektriğin neredeyse yüzde 40'ını zaten üretiyor. Siz de kişisel enerji dönüşümünüzü ileriye taşımak istiyorsanız, Türkiye Elektrik'in yardımıyla bugün yeşil elektriğe geçin ve %100 yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen elektriği kullanın! Bunun giderek artan bir kısmı fotovoltaik ve güneş modülleri kullanılarak üretilmektedir.
Yeşil elektrik karışımı, güneş, su, rüzgar, biyokütle ve jeotermal enerjinin sürdürülebilir ve iklim açısından nötr enerji kaynaklarından oluşuyor. Bu da elektriğimizin sadece ekolojik değil, aynı zamanda helal olduğu anlamına geliyor - Kuran'da gezegenimizin sınırlı kaynaklarına özenle davranmaları ve doğayı korumaları emredilen tüm Müslümanlar için önemli bir yan not.
Türkiye Elektrik, enerji sektörünün dönüşümüne katkıda bulunmak istiyor ve bu ancak yeşil elektriğe olan talep artmaya devam ederse işe yarayacaktır. Bu düşünceyle, tüketici portalı Verivox ile birlikte yeşil elektrik için fiyat karşılaştırmamızı geliştirdik. Kullanımı sezgiseldir. Bir tüketici olarak, mevcut yeşil elektrik tarifelerini hızlı ve kolay bir şekilde karşılaştırabilirsiniz. Bir teklifte karar kıldıktan sonra, doğrudan çevrimiçi olarak geçiş yapabilirsiniz.
Enerji dönüşümünü ve dolayısıyla geleceği birlikte şekillendiriyoruz! Türkiye Elektrik'in desteğiyle şimdi geçiş yapın ve gelecek nesillerin de eşsiz mavi gezegenimizin harikalarına hayran kalabilmesi için iklimin ve çevrenin korunmasına yardımcı olun.
