Güneş Paneli Yapımı (Güneş Panelleri Nasıl Yapılır?)
06-08-2024
Güneş paneli yapımı gerçekleştirilirken, ortalama 150-300 mikron kalınlığına sahip son derece ince ve kırılgan silikon hücreler kullanılır. Bu silikon hücrelerin çevresinde bir koruyucu katman olmadan, kullanımı bir hayli zordur. Güneş panelleri, dıştan içe olacak şekilde, yatılım malzemeleri, alüminyum çerçeve, hücre, EVA film, özel temperli cam ve sırt folyosu bağlantı kutusundan meydana gelir.
Güneş panelleri sahil kumlarının oluşturduğu silikonlara dayanır. Kumun işlenmesiyle silisyum ismi verilen element üretilir ve yüksek ısı ile silikona dönüştürülür. Silikon madde ise güneş panelinin hammaddesini oluşturur.
İlginizi Çekebilir:
Güneş Paneli Nasıl Yapılır?
Güneş paneli yapımı sırasında, sahil kumu kullanılır. Sahil kumunun işlenmesi yüksek ısı aracılığıyla olur. Silikon hammaddenin elde edilmesi bu işlemler ile mümkün hale gelir. Çok yüksek ısı miktarıyla eritilen silikon malzemenin şekillendirilme işlemi gerçekleştirilir. Şekillendirme sonrasında hücreler soğutulur ve güneş paneli yapımında kullanılmak için taşlama ve parlatma işlemlerine geçilir. Yüksek ısıyla elde edilen silikon kütükler dilimlenir ve yonga olarak isimlendirilen ince disk şeklini alır.
Silikon Hücreler
Güneş paneli yapımı sırasında, silikon hücrelerin imal edilmesi sahil kumu kullanılarak gerçekleştirilir. Güneş panellerinde silikonun kullanılması, güneş ışığını yüksek oranda emmesiyle ilgilidir. Güneş ışığını emmesi ve kullanılabilir elektriğe dönüştürmesi noktasında önemli bir yere sahiptir. Silikon hücreler, iletken özelliklere sahip olduğu için güneş paneli yapımında bu malzemeler kullanılır. Işığın silikon hücresine çarpmasıyla silikon hücrelerin üstündeki elektronların harekete geçmesi sağlanır. Böylece elektrik akımı başlatılmış olur.
Alüminyum Çerçeve
Güneş panellerinin tasarımı dıştan içe olacak şekilde yapılıştır. Alüminyum çerçeve dıştan içe doğru tasarlanan güneş panellerinin bir katmanıdır. Montajlama için gerekli olan yapıyı oluşturmaya yardımcı olan bu malzeme son derece önemlidir. Aynı zamanda, alüminyum çerçevenin güneş panellerini fiziksel etkenlerden koruma görevi de vardır.
Temperli Solar Cam
Güneş paneli yapımı için gerekli olan temperli cam, güneş panellerinin korunaklı bir yapıya sahip olmasını sağlar. Güneş panellerini, rüzgâr, toz, sert cisim, taş ve benzeri çevresel etkilerden korumaya yardımcı olur. Temperlenebilir solar camlar, ısı ve güneş kontrolüne sahiptir. Bu özellikleri ile kullanıcılara yaşam alanlarında rahat bir kullanım olanağı sunar. Bunun yanı sıra, güneş ısısı girişini normal bir çift cama oranla daha fazla sınırlar. Yazın ise soğutma yüklerini azaltma özelliğine sahiptir.
EVA (Ethylene Vinyl Acetate)
Güneş paneli yapımı aşamalarında kullanılan EVA film, güneş panellerinin bir tabakasıdır. Temperli cam, backsheet ve hücre arasını dolduran parçaları yapıştırmaya yardımcı olan kısımdır. Bu tabaka, ısı ve soğuğu geçirmeme özelliğine sahiptir. Etilen Vinil Acetate olarak yapılan bu tabakanın açılımı, içeriğinde yer alan vinil asetat oranı tarafından belirlenir. Vinil asetat oranının artış göstermesi, etilen vinil asetatın sertlik oranını düşürür.
Sırt Folyosu (Backsheet)
Backsheet olarak da isimlendirilen sırt folyosu, panelin arka bölümünde yalıtım yapmak için kullanılır. Optimum düzeyde sıcaklıklarda çalışabilmesi için tasarlanmış olan sırt folyosu, verimli bir yalıtım desteği verir. Temelde 2 görevi olan backsheet (sırt folyosu),güneş paneline elektriksel yalıtkanlık sağlar. Aynı zamanda, güneş panelini sıcaklık, nem gibi bir takım çevresel faktörlerden korumaya yardımcı olur. Bu sayede, güneş panelinin kullanım ömrü 25-30 yıla kadar sürmektedir.
Bağlantı Kutusu (Junction Box)
Güneş paneli yapımı için gerekli olan bağlantı kutusu, J-box ismiyle de bilinir. Kablo bağlantılarını içinde bulundurmak amacıyla kullanılan bir saklama şeklidir. Birden fazla telin ya da kablonun tipik olarak bir araya getirildiği kanal çalışmasının sonunda kullanılmaktadır. Bu kutular, su geçirmez özelliğe sahiptir. Aynı zamanda, panel kablo bağlantılarını, bypass diyotunu da kapsamaktadır.
Teknik ve Mekanik Değerler
Güneş panellerinin verimliliğini değerlendirmek amacıyla teknik ve mekanik değerlerden yararlanılır. Güneş enerjisi sistemleri tasarlanırken, teknik ve mekanik değerler kritik bir öneme sahiptir. Bu değerler, kısa devre akımı ve açık devre voltajı, maksimum güç noktası ve doldurma faktörü, maksimum güç voltajı ve maksimum güç akımı gibi verilere bakılarak değerlendirilir.
Kısa Devre Akımı (Isc) ve Açık Devre Voltajı (Voc)
Güneş paneli yapımı sırasında ihtiyaç duyulan birtakım değerler vardır. Kısa devre akım hesaplaması da bu değerlere dahil edilmektedir. Güneş paneline yapılan standart test şartlarında, 25 °C sıcaklık ve 1000 W/ m² güneş radyasyonuna bakılır. Bu değerler altında elde edilen bir takım oranlar vardır. Kısa devre akımı (Isc),güneş panellerinin negatif ve pozitif terminalleri arasında yer alır. Açkı devre voltajı (Voc) ise panel terminallerinin herhangi bir yüke bağlı olmayan voltaj türüdür.
Maksimum Güç Noktası
Maximum Power Point ve Doldurma Faktörü Fiil Factor, panellerin standart test şartları altında taşımış olduğu en yüksek güç miktarını gösterir. Bu değerler ise güneş panellerinin hücre kalitesi, boyutu ve düzenine bağlı olarak değişiklik gösterir. Aynı zamanda, doldurma faktörü (Fill Factor),en yüksek gücün, açık devre voltajı (Voc) ve kısa devre akımı olan (Isc) oranı şeklinde açıklanır. Güneş panelinin daha verimli şekilde çalışmasını sağlamaya yardımcı olan unsurlar arasında yüksek bir doldurma faktörü yer alır.
Maksimum Güç Voltajı (Vmp) ve Maksimum Güç Akımı (Imp)
Güneş paneli yapımı üzerinde etkili olan maksimum güç voltajı, güneş panellerinin güç düzeyinin en yüksek olduğu noktadaki voltaj değerini ifade eder. Maksimum güç akımı ise, güneş panelinin gücünün maksimum düzeyde yüksek olduğu yerdeki akım değeri olarak açıklanabilir.
Güneş Paneli Verimliliği ve Güneş Pili Sayısı
Güneş paneli verimliliğini etkileyen birçok farklı unsur vardır. Standart test şartları altında elde edilen en yüksek gücün (Pm) giriş gücüne oranı anlamına gelir. Güneş panelinin verimliliği ve ne kadar etkili olduğunu gösteren unsur da verimlilik ile ilgilidir. Güneş panellerinde yer alan pil sayısı ise sahip olunmak istenen güce bağlı olarak farklılık gösterir
