Güneş Pilinin Çalışma Sistemi

Güneş enerji sistemlerinde karşımıza çıkan ve bu sistem için önemi büyük olan güneş pilleri diğer bir adı ile fotovoltaik diyotlar hakkında merak edilen bilgiler aşağıdaki yazımızda bulunmaktadır.

Güneş Pili Nedir?

• Yüzeylerine gelen güneş ışığını, direk elektrik enerjisine dönüştürmekte olan yarı iletken maddelere denir.

Genel olarak yüzey kısımları dikdörtgen, kare, daire şeklinde olabilmektedir. Alanları ortalama 100 cm2 civarındadır. Kalınları ise yaygın olarak tercih edilen silisyum güneş pillerinde 0.2-0.4 mm arasında diyebiliriz. Bu ürünler fotovoltaik ilkeye bağlı olarak çalışmaktadır. Yani üzerlerine ışık düşerse eğer uçlarında elektrik gerilimi oluşumu olmaktadır. Pillerin vermiş olduğu elektrik enerjisinin kaynağı ise yüzeylerine ulaşan güneş enerjisidir.

Güneş Pili Nasıl Çalışır?

Farklı malzeme kullanılsa dahi, günümüzde birçok güneş pili silisyumdan yapılır. Güneş pilinin üst kısmına güneş ışığı düştüğü zaman, silisyum atomunun son yörüngesindeki valans elektronu negatif yüklemektedir. Işık foton adı verilen enerji partiküllerinden meydana gelmiştir. Fotonları saf enerjiden meydana gelmiş bilardo toplarına benzemektedir. Bunlar bir atoma çarptıktan sonra tüm atom enerjilenmektedir.

En kolay kopabilecek vaziyette olan son yörüngedeki valans elektronu kopmaktadır. Serbest şekilde kalan bu elektronda, voltaj ya da elektriksel basınç olarak bilinen potansiyel enerji meydana gelir. Bu enerji akü şarjı için ya da elektrik motorunu çalıştırmak için de kullanılabilmektedir.

Burada önemli olan aslında serbest elektronları pilin dışına almaktır. Üretim aşamasında, pilin ön yüzeyine yakın kısımda iç elektrostatik bölge oluşturarak, elektronun serbest duruma dönüşmesi de bu sayede sağlanmaktadır.

Silisyum kristali içerisine diğer farklı elementler yerleştirilmiştir. Elementlerin kristal içinde olması, kristalin elektriksel açıdan dengede olmasını önlemektedir. Işıkla karşı karşıya kalan malzemede, bu atomlar dengeyi bozabilmektedir. Serbest elektronları diğer pile ya da yüke gitmeleri adına pilin yüzeyine doğru süpürmektedir.

Milyonlarca foton pil içine akarken, enerji kazanıp bir üst seviyeye ulaşmaktadır. Elektronlarda pil içindeki elektro-statik bölgeye ayrıca oradan da pil dışına akar. Bu durumda elektrik akımı oluşmuş olur.