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

Haberleşme sistemleri alanında uluslararası düzeyde üstün nitelikli çalışmaları sebebiyle TÜBİTAK 2019 yılı Bilim Ödülü’ne layık görülen Prof. Dr. Erdal Arıkan ile 5G teknolojisi ve “kutupsal kodlama” ile ilgili bir söyleşi gerçekleştirdik.

Teknoloji

Vermont ve Thuft üniversitelerinde çalışan bir grup araştırmacı kurbağa embriyolarından alınan kök hücreleri kullanarak canlı robotlar üretti. Dr. Sam Kriegman ve arkadaşları tarafından yapılan araştırma ile ilgili makale Proceedings of The National Academy of Sciences (USA)’da yayımlandı.

Teknoloji

16. TÜBİTAK Efficiency Challenge Elektrikli Araç Yarışları başvuruları başladı. Başvurular 2 Mart’a kadar devam edecek ve bu yıldan itibaren challenge.tubitak.gov.tr adresinden çevrimiçi olarak yapılacak.

Teknoloji

Günümüzün en dikkat çekici teknolojik gelişme alanlarından biri otonom sürüş teknolojileri. Bu dönemde geliştirilen otonom araçların öndeki araçla mesafeyi uygun değerde sabit tutmak, bulunulan şeridi takip etmek gibi işlevleri yerine getirmesi bekleniyor. 

Teknoloji

2020’de ismini en çok duyacağımız gökcismi muhtemelen Mars olacak. Mars’ın yüzeyine araç indirmeyi planlayan çeşitli uzay ajansları var. NASA, Mars 2020 aracıyla gezegenin yüzeyinden taş örnekleri toplamayı ve daha sonraları yapılması planlanan başka bir görevle de bu örnekleri Dünya’ya getirmeyi planlıyor.

Teknoloji

Elon Musk ağustos ayında Tesla elektrikli araçların bataryalarının 1,5 milyon kilometreden fazla dayanabileceğini söylemişti. Kanada’daki Dalhousie Üniversitesinde çalışan araştırmacıların geliştirdiği lityum iyon batarya teknolojisi 20 yıldan ya da 1,5 milyon kilometreden fazla sorunsuz çalışabiliyor.

Teknoloji

TÜBİTAK Bilim ve Toplum Daire Başkanlığı tarafından yürütülen 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları Destekleme Programı proje başvuruları başladı. Başvurular 26 Kasım – 30 Aralık 2019 tarihleri arasında devam ediyor.

Teknoloji

Bisiklet sürüyorsunuz ve saati kontrol etmeniz gerekti. Kolunuzdaki saate ya da cep telefonunuza bakmadan saati elinizin üzerine yapıştırdığınız bir çıkartma üzerinden okumak ister miydiniz? Çin’deki Nanjing Üniversitesi ve Lanzhou Teknik Üniversitesinden bilim insanları insan cildine yapışabilen, esnek çıkartma şeklinde bir saat geliştirdi.

Teknoloji

İnsan derisinden ilham alan Münih Teknik Üniversitesinden araştırmacılar yapay deriye sahip insansı bir robot geliştirdi. Geliştirilen yapay deri sayesinde robot insan dokunuşlarını hissedebiliyor.

Teknoloji

Sürücüsüz araçlara yönelik geliştirdiği teknolojilerle bilinen Tesla Motor şirketinin sahibi Elon Musk, Tesla araçların bu yılın sonunda tam otonom sürüş özelliği kazanabileceğini açıkladı.