Skip to content Skip to navigation

Güneş Gözeleri Nasıl Çalışır?

Dr. Mahir E. Ocak
11/05/2016 - 14:15

Güneş gözeleri ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardır. Bu cihazların çalışma süreci birkaç aşamaya bölünebilir. İlk aşamada güneş ışığındaki fotonlar göze içerisindeki yarı iletken malzemeler tarafından soğurulur. Fotonlar tarafından uyarılan elektronlar ya doğrudan ısı enerjisi yayar ya da bir elektroda ulaşana kadar göze içerisinde hareket ederek bir elektrik akımı oluşturur. Çok sayıda güneş gözesinin bir araya gelmesiyle oluşan cihazlarla günlük hayatta kullanılabilecek büyüklükte elektrik akımları elde etmek mümkündür. Güneş gözeleri tarafından üretilen doğru akım, dalgalı akıma da dönüştürülebilir.

Güneş gözelerinin tarihi 1839’a kadar gider. Fransız fizikçi Edmond Beckerel, bu tarihte fotovoltaik olayı deneysel olarak gözlemlemişti. İlk güneş gözesiyse 1873 yılında geliştirildi. Charles Fritts’in yarı iletken selenyumu ince bir altın katmanıyla kaplayarak ürettiği cihazın verimi ancak %1 civarındaydı. Pratik amaçlar için kullanılabilecek ilk güneş gözesiyse 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 gözeleri 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 yarı iletken 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.

İlgili İçerikler

Teknoloji

5G teknolojisinin kişisel kullanım alışkanlıklarımızı değiştirmenin ötesinde sürücüsüz otomobil teknolojilerinde, ulaşımda, üretimde ve başka birçok alanda yeni bir çağın başlamasına öncülük edebileceğini biliyor muydunuz?

Teknoloji

19. yüzyılda fotoğrafın icat edilmesinden sonra insanların gerçek hayatı kaydetme ve gösterme merakı, çok geçmeden hareketli görüntü denilen sinema sanatının ortaya çıkmasını sağladı.

Teknoloji

Tasarla ve Yap köşesinin bu etkinliğinde maliyeti uygun atık malzemeler kullanarak bu olumsuzlukları önleyecek ve bardakları temizlemede bize yardımcı olacak bir düzenek tasarlayacağız.

Teknoloji

Problem çözmek ve tasarlamak yaşamın her alanında farklı biçimlerde bilerek ya da bilmeyerek yaptığımız bir eylem.

Teknoloji

TÜBİTAK, pasif terahertz yöntemle görüntüleme yapan bir görüntüleme sistemi geliştirdi.

Teknoloji

Gerçek hayatta karşılaşmadığımız pek çok olay filmlere konu oluyor. Ayrıca olaylar günlük hayatta karşılaşılabilecek şeyler olsa bile, bazı sahnelerin oyuncular tarafından gerçekten oynanırken çekilmesi imkânsız olabiliyor. Örneğin bir aksiyon filmi düşünün. Filmin kahramanı bir trenin içinde kendisini kovalayanlardan kaçıyor, bir vagondan diğerine geçiyor.

Teknoloji

2018 TÜBİTAK Uluslararası İnsansız Hava Araçları Yarışması'nı Bilim Genç’ten canlı olarak takip edebilirsiniz.

Teknoloji

Minnesota Üniversitesi’nde çalışan bir grup araştırmacı, üç boyutlu yazıcı kullanarak yarıküre biçimli bir yüzeyin üzerine ışığı algılayan reseptörler yerleştirdi.

Teknoloji

TÜBİTAK Bilim ve Toplum Daire Başkanlığı tarafından bu yıl 14.’sü düzenlenen Alternatif Enerjili Araç Yarışları (Efficiency Challenge Electric Vehicle) 6-12 Ağustos 2018’de Körfez Yarış Pisti’nde gerçekleştirildi.

Teknoloji

Bataryalar elektrikli araçların anahtar role sahip parçasıdır ve en pahalı bileşenidir (aracın toplam maliyetinin dörtte birinden fazlasını bataryalar oluşturur). Bataryaların depolayabildiği enerji miktarı elektrikli araçların menzilini belirler.