Güneş Enerjisi Nasıl Elektrik Enerjisine Dönüştürülür?

Güneş Enerjisi Nasıl Elektrik Enerjisine Dönüştürülür?

Güneş enerjisi gezegenlerdeki tüm doğa olaylarının kaynağı olduğundan aslında tüm yenilenebilir enerji kaynakları güneş enerjisi sayesinde var olmaktadır. Ancak güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi direkt olarak elektrik üretimi için güneş enerjisinden faydalanmak demektir.

Güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi için günümüz teknolojisinde fotovoltaik ve termal olarak iki ayrı sistem kullanılır. Fotovoltaik sistemler direkt olarak ışığın elektriğe dönüşmesini sağlarken, yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistemleri güneşin ısısının kullanılarak elektrik üretilmesini sağlamaktadır.

Fotovoltaik (PV), güneş ışığının yarı iletken maddeler kullanılarak elektrik enerjisine dönüştürülmesi teknolojisidir. Fotovoltaik kelimesi Yunanca ışık anlamına gelen "foto” ve elektromotif gücün ölçü birimi olan ve İtalyan bilim insanı Alessandro Volta’nın adından gelen "volt” kelimelerinin birleştirilmesi ile türemiştir.

Fotovoltaik sistemlerde panellere çarpan güneş ışığı panelin yarı iletken hammaddesi tarafından emilir. Bu emilme sırasında atomdan ayrılan elektronlar panellerin içinde bulunan hücrenin etrafında dönerek bir hareket enerjisi oluşmasına neden olur ve elektronların bu hareketi elektrik oluşmasını sağlar. Direkt Akım olarak ortaya çıkan elektrik enerjisi sistemin bir unsuru olan ve inverter adı verilen dönüştürücülerle alternatif akıma dönüşür ve böylece kullanıma hazır hale gelir.

Güneş ışınlarının ısı enerjisinden faydalanma özellikle su ısıtma amacıyla sıkça kullanılmaktadır. Ancak güneşin ısısından faydalanarak yapılan elektrik üretimi alışılagelmiş yöntemlerden biraz farklıdır. Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi (CSP) adı verilen sistemde güneş ışınlarının ısı enerjisi ile elektrik üretilir. Bu tip sistemler genellikle yoğunlaştırıcı, alıcı ve motor olmak üzere üç aşamalıdır. Yoğunlaştırıcı aynalar güneş ışınlarını toplayarak alıcıya iletir, alıcı içinde bulunan özel materyal (erimiş tuz olarak adlandırılabilir) ısınarak türbinlere doğru hareket eder ve türbinlerin dönmesini sağlar. Dönen türbinler bir motoru hareket ettirerek elektrik enerjisinin ortaya çıkmasını sağlar.