Güneş Hücreleri Nasıl Çalışır?

Güneş Hücreleri Nasıl Çalışır?

Işık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardan birisi de güneş gözeleridir. Kısaca çalışma mantıgı ise güneş ışığındaki fotonlar göze içerisindeki yarı iletken malzemeler tarafından soğurulur. Ardından gotonlar tarafından uyarılan elektronlar doğrudan ısı enerjisi yayar veya bir elektro da ulaşana kadar göze içerisinde hareket eder. Bu sıra da bir elektrik akımı oluştururlar.

Çok sayıda güneş hücrenin bir araya gelmesiyle oluşan cihazlarla günlük hayatta kullanılabilecek büyüklükte elektrik akımları elde etmek mümkündür. Güneş hücreleri tarafından üretilen doğru akım, dalgalı akıma da dönüştürülebilir. Fransız fizikçi Edmond Beckerel, 1839 yılında fotovoltaik olayı deneysel olarak gözlemlemişti. İlk güneş hücresi 1873 yılında geliştirildi. Charles Fritts’in yarıiletken selenyumu ince bir altın katmanıyla kaplayarak ürettiği cihazın verimi ancak %1 civarındaydı.

güneş-hücreleri

İlk güneş hücresi ise 1954 yılında Daryl Chapin, Calvin Souther Fuller ve Gerald Pearson tarafından Bell Laboratuvarları’nda geliştirildi. Günümüzde pek çok alanda enerji elde etmek için güneş gözelerinden yararlanılıyor. Özellikle uzay araçlarında ve Dünya’nın etrafında dönen uydularda, ana enerji kaynağı olarak güneş hücreleri kullanılıyor. Bu cihazlar yüksek güç/ağırlık oranlarına sahip olmanın yanı sıra uzay aracında herhangi bir değişikliğe gerek duyulmadan görev süresinin uzatılmasına da imkân veriyor.

Güneş gözeleri içerdikleri yarıiletken malzemeye göre adlandırılır. Bu malzemeler, gözenin kullanıldığı yere göre, üzerlerine düşen ışığı en verimli biçimde soğurmak için tasarlanır. Örneğin yeryüzünde kullanılmak için tasarlanmış güneş gözeleri uzayda kullanılmak için tasarlanmış güneş gözelerinden farklıdır. Çünkü Dünya’nın atmosferi Dünya’ya gelen ışığın bir kısmının yeryüzüne ulaşmasını engeller. Uzun yıllara yayılan araştırma geliştirme faaliyetleri sayesinde zamanla güneş gözelerinin verimi artarken üretim maliyetleriyse azaldı. Günümüzde silikon güneş gözelerinin verimi %25’i, perovskit güneş gözelerinin verimiyse %20’yi aştı.

Kaynak: Bilim ve Teknik

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir