Bu maddenin çok uzamaya başlamıştır. |
Güneş pili, Güneş Hücresi, Güneş Gözesi veya fotovoltaik hücre , fiziksel ve kimyasal bir fenomen olan ile ışığın enerjisini doğrudan elektriğe dönüştüren elektrikli bir araçtır.Akım, voltaj veya direnç gibi elektriksel özellikleri ışığa maruz kaldığında değişen bir araç olarak tanımlanabilen bir fotoelektrik hücre formudur. Güneş hücreleri, genellikle halk arasında güneş panelleri ya da modülleri olarak bilinen fotovoltaik cihazların elektriksel yapı taşlarıdır. Genel olarak tek bağlantılı (single junction) silisyum güneş hücresi, yaklaşık 0,5 ila 0,7 voltluk bir maksimum açık devre gerilimi üretebilir.
Güneş hücreleri, kaynağın güneş ışığı veya yapay ışık olmasına bakılmaksızın fotovoltaik olarak tanımlanır. Enerji üretmeye ek olarak, bir fotodetektör (örneğin ) olarak, görünür aralığa yakın ışığı veya diğer elektromanyetik radyasyonu algılamak veya ışık yoğunluğunu ölçmek için kullanılabilirler.
Bir fotovoltaik (FV) hücrenin çalışması üç temel özellik gerektirir:
- Elektron deliği çiftleri veya eksitonlar üreten ışığın soğurulması.
- Karşıt tipteki yük taşıyıcıların ayrılması.
- Bu taşıyıcıların harici bir devreye ayrı ayrı çıkarılması.
Güneş hücrelerinin aksine, bir güneş termal güneş kollektörü, doğrudan ısıtma amaçlı kullanılan veya ısıdan dolaylı olarak elektrisel üretimi sağlayan bir sistemi tanımlar. Öte yandan bir "fotoelektrolitik hücre" ( fotoelektrokimyasal hücre ) ya genel olarak akla ilk gelen fotovoltaik hücreyi ( tarafından geliştirilenler gibi veya modern boyaya duyarlı güneş hücreleri gibi) ya da sadece güneş ışığı kullanarak suyu doğrudan hidrojen ve oksijene ayıran bir aracı malzemeyi refere eder.
Güneş pili veya güneş hücresi, ışığı doğrudan elektrik akımına dönüştüren (fotovoltaik) bir araçtır. Yarı iletken bir diyot olarak çalışan güneş hücresi, güneş ışığının taşıdığı enerjiyi iç fotoelektrik reaksiyondan faydalanarak doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür.
Türkiye Cumhuriyetinde 5346 No.lu kanunun kabulunden sonra yenilenebilir enerjiler daha çok önem kazanmıştır. Belgeli yenilenebilir enerji üreticilere satış garantisi veren bu kanunun benzerleri, çeşitli Avrupa Birliği ülkelerinde de uygulanmaktadır.
Güneş enerjisi kullanımının önemi her geçen yıl biraz daha artmaktadır. Yirminci yüzyılda, dünya nüfusu 4 kat artarken enerji talebi 16 kat artmıştır. Günümüzde 6,5 milyar insanın şu anki yaşam tarzını sürdürebilmesi için gerekli olan enerji miktarı, yaklaşık olarak 13 terawatt (TW) tır. Yapılan ileriye dönük projeksiyonlara göre 2050 yılına gelindiğinde, insanoğlunun enerji talebi günümüze nazaran 10 terawatt daha fazla olacaktır. Bu ise şu anlama gelir; eğer küresel ısınmaya sebep olmaksızın enerji elde edilmek istenirse, 2050'ye kadar her gün 1 gigawatt'lık nükleer enerji santrali kurmak gerekecektir. Dünya üzerindeki toplam rüzgâr enerjisi potansiyeli 2-4 TW civarında, hidroelektrik enerji kaynağı 0,5TW, jeotermal enerji kaynağı 12TW, gelgit ve okyanus akıntılarından üretilebilecek enerji miktarı 2TW ve dünya üzerinde kullanılabilecek güneş enerjisi miktarı ise 120.000 TW dır. Bu veriler, güneş enerjisi kullanımının önemini somut bir şekilde ortaya koymaktadır.
Günümüzde bu hususta, bilimsel olarak yapılan çalışmalar, inorganik ve organik bazlı olmak üzere ikiye ayrılmış durumdadır. Silikon içerikli olan güneş pilleri inorganik, organik menşeili güneş pilleri ise organik güneş pilleri olarak adlandırılır. Organik güneş pilleri üzerinde çalışılıyor olmasının sebebi, maliyet olarak daha ucuz olmaları ve kolay uygulanabiliyor olmalarıdır. Bu son derece çekici iki özelliğe rağmen günümüzde organik güneş pillerinde, uygulama aşamasına geçilememiştir. bunun sebebi hava ile kolayca oksitleniyor olması ve güneş ışığını enerjiye dönüştürme yüzdesinin (~%11), silikon bazlı güneş pillerine kıyasla çok daha düşük olmasıdır.
Uygulamalar
Güneş hücreleri, güneş ışığından elektrik enerjisi üreten güneş modülleri / panelleri yapmak için hammadde olarak kullanılır. Bir güneş paneli, güneş enerjisini kullanarak güneş enerjisi üretir.
Hücreler, Modüller, Paneller ve Sistemler
Tamamı tek bir düzlemde yönlendirilmiş entegre bir gruptaki birden çok seri ya da paralel bağlı güneş hücresi, bir güneş fotovoltaik güneş paneli veya modülü oluşturur . Fotovoltaik güneş panelleri genellikle güneşe bakan tarafta bir cam tabakaya sahiptir ve bu cam sayesinde yarıiletken güneş hücreleri korunurken saydamlık sayesinde ışığın geçmesi sağlanır. Güneş hücreleri genellikle ek voltaj oluşturacak şekilde seri bağlanır. Hücrelerin paralel bağlanması ise daha yüksek bir akım sağlar.
Bununla birlikte, paralel bağlı hücrelerde oluşacak gölgelenme gibi sorunlar, daha zayıf (daha az aydınlatılmış) paralel dizgiyi (bir dizi bağlı hücre) kapatarak önemli güç kaybına neden olur ve panelin aydınlık tarafındaki hücrelerden kaynaklı ters bias 22 Ocak 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde . nedeniyle zarar görmesine neden olabilir.
Modüller, bağımsız MPPT'ler () kullanılarak veya kullanılmadan yapılabilen, istenen pik DC voltajı ve yükleme akımı kapasitesine sahip bir dizi oluşturmak için veya her bir modüle özgü, modül seviyesinde güç elektroniği (MLPE) birimleri olan veya olmayan mikro çeviriciler veya DC-DC optimize edicilerle birbirine bağlanabilirler. Şönt diyotlar ise, dizilerde gölgelemeden kaynaklı seri/paralel bağlı hücrelerde oluşacak güç kaybını azaltabilir.
Tarih
Fotovoltaik etki ilk olarak Fransız fizikçi tarafından deneysel olarak gösterildi. 1839'da, 19 yaşındayken, babasının laboratuvarında dünyanın ilk fotovoltaik hücresini inşa etti. , Nature'ın 20 Şubat 1873 sayısında ilk olarak "Elektrik Akımının geçişi sırasında Işığın Selenyum Üzerindeki Etkisi" ni tanımladı. 1883'te , yarı iletken selenyumun bağlantılarını oluşturmak için ince bir altın tabakasıyla kaplanmasıyla ilk katı hal fotovoltaik hücresini imal etti; cihaz yalnızca yaklaşık % 1 verimliydi. Güneş Hücresi tarihçesinin diğer kilometre taşları şunları içermektedir:
- 1888 - Rus fizikçi Aleksandr Stoletov, Heinrich Hertz tarafından 1887'de keşfedilen dış fotoelektrik etkiye dayanarak ilk hücreyi imal etti
- 1905 - Albert Einstein, yeni bir kuantum ışık teorisi önerdi ve fotoelektrik etkisini, 1921'de Nobel Fizik Ödülü'nü aldığı dönüm noktası niteliğindeki bir makalede anlattı.
- 1941 - Vadim Lashkaryov, Cu 2 O ve Ag S proto hücrelerinde p - n- bağlantılarını keşfetti.
- 1946 - Russell Ohl , transistöre yol açacak gelişmeler dizisi üzerinde çalışırken, modern bağlantı yarı iletken güneş hücresinin patentini aldı.
- 1948 - Yarıiletkenler Dünyasına Giriş Kurt Lehovec'in, hakemli dergi Physical Review'de fotovoltaik etkiyi ilk açıklayan kişi olabileceğini belirtti .
- 1954 - İlk pratik fotovoltaik hücre, Bell Laboratuvarlarında halka tanıtıldı. Mucitler, Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin ve Gerald Pearson'dı.
- 1957 - Mısırlı mühendis Mohamed M. Atalla, Bell Laboratuvarlarında termal oksidasyonla silisyum yüzey pasivasyonu sürecini geliştirdi. Yüzey pasifleştirme süreci o zamandan beri güneş hücresi verimliliği için kritik öneme sahiptir.
- 1958 - Güneş hücreleri, Vanguard I uydusuna eklenmesiyle önem kazandı.
Uzay uygulamaları
Uzay uygulamalarında güneş hücreleri (pilleri), 1958'de birincil akü güç kaynağına alternatif bir güç kaynağı olarak önemli bir uygulamada kullanılmasıyla ilk kez öne sürülmüştür. Uydu gövdesinin dışına hücre modülü eklenerek, uzay aracında veya güç sistemlerinde büyük bir değişiklik olmaksızın görev süresi uzatılabilmekteydi. 1959'da Amerika Birleşik Devletleri, uydularda ortak bir özellik haline gelecek büyük kanat şeklindeki güneş panellerine sahip 'yı piyasaya sürdü. Bu diziler 9600 oluşuyordu.
1960'lara gelindiğinde, güneş hücreleri, en iyi güç-ağırlık oranını sundukları için, Dünya yörüngesindeki çoğu uydu ve ve güneş sistemine bir dizi sonda için ana güç kaynağı olarak kaldı (ve hala da öyledir). Ancak, bu başarının uzay uygulamalarında mümkün olmasının nedeni, enerji güç sistemi maliyetlerinin yüksek olması, uzay teknolojisi kullanıcılarının başka güç seçeneklerine sahip olmaması ve mümkün olan en iyi hücreler için ödeme yapmaya istekli olmalarıydı. Bu nedenle; ta ki Ulusal Bilim Vakfı'nın "Ulusal İhtiyaçlara Uygulanan Araştırma" programı karasal uygulamalar için güneş hücrelerinin geliştirilmesini teşvik etmeye başlayana kadar, uzay enerjisi piyasası (özellikle NASA) güneş hücrelerinde daha yüksek verimliliklerin geliştirilmesini sağladı.
1990'ların başında, uzay güneş hücreleri için kullanılan teknoloji, karasal paneller için kullanılan silisyum teknolojisinden ayrıldı ve uzay aracı uygulamaları galyum arsenit bazlı III-V yarı iletken malzemelere geçerek, daha sonra yapılan geliştirmelerle modern III-V çok bağlantılı (multi junction) fotovoltaik hücreye dönüştü.
Son yıllarda araştırmalar hafif, esnek ve yüksek verimli güneş hücreleri tasarlama ve üretme yönünde ilerlemiştir. Karasal güneş hücresi teknolojisi genellikle mukavemet ve koruma için bir cam tabakası ile lamine edilmiş silisyum temelli fotovoltaik hücreler kullanır. Güneş hücreleri için uzay uygulamaları, hücrelerin ve dizilerin hem yüksek verimli hem de son derece hafif olmasını gerektirir. Uydularda uygulanan bazı yeni teknolojiler, güneş enerjisinin daha geniş bir spektrumunu kullanmak için değişen bant aralıklarına sahip farklı PN bağlantılarından oluşan çok bağlantılı (multi junction) fotovoltaik hücrelerdir. Ek olarak, büyük uydular, elektrik üretmek için büyük güneş panellerinin kullanılmasını gerektirir. Bu durum, uydu yörüngeye oturtulmadan önce uydunun üzerinde gittiği fırlatma aracının geometrik kısıtlamalarına uyması için güneş paneli dizilerinin katlanmasını ya da parçalara ayrılmasını gerektirir. Uydulardaki geleneksel güneş panelleri, birbiri üzerine katlanmış birkaç küçük karasal güneş panelinden oluşmaktadır. Bu küçük paneller, uydu yörüngesine yerleştirildikten sonra geniş bir panel şeklinde açılır. Gelişen teknolojiyle yeni uydularda, çok hafif olan ve çok küçük bir hacimde paketlenebilen esnek, yuvarlanabilir güneş panelleri kullanılması hedeflenmektedir. Bu esnek dizilerin daha küçük boyutu ve ağırlığı, bir fırlatma aracının yük ağırlığı ile fırlatma maliyeti arasındaki doğrudan ilişki nedeniyle bir uydunun fırlatılmasının toplam maliyetini önemli ölçüde azaltır.
Fiyat Düşüşleri
Teknolojik iyileştirmeler 1960'lardan itibaren kademeli olarak gerçekleşti. Maliyetlerin yüksek kalmasının nedeni de tam olarak buydu, çünkü uzay yatırımcıları mümkün olan en iyi hücreler için ödeme yapmaya istekliydi ve daha düşük maliyetli, daha az verimli çözümlere yatırım yapmak için hiçbir gerekçeleri yoktu. Fiyatlar, büyük ölçüde yarı iletken endüstrisi tarafından belirlenmiş olup; 1960'larda endüstrinin entegre devrelere geçişiyle birlikte, görece daha düşük fiyatlarla daha büyük yarı iletken külçelerin (ingot) kullanılmasının önü açılmıştır. İngot üretim fiyatları düştükçe, ortaya çıkan hücrelerin fiyatı da düştü. Bu durum, 1971 yılında hücre maliyetlerini watt başına 100 dolar seviyelerine kadar düşürdü.
1969'un sonlarında, isimli girişimci ve yönetici gelecek 30 yıl boyunca projeler arayan ünlü petrol ve enerji şirketi Exxon 'un ekibine katıldı ve OPEC petrol krizinin ardından Nisan 1973'te, o sırada Exxon'un yüzde yüz iştiraki olan 'ı (SPC) kurdu. Bu firma ve ekibi, elektrik fiyatlarının 2000 yılına kadar çok daha pahalı olacağı sonucuna vardı ve bu fiyat artışının alternatif enerji kaynaklarını daha çekici hale getireceğini düşündü. Buna istinaden bir pazar araştırması yaptı ve watt başına yaklaşık 20$ / watt'lık bir fiyatın önemli bir talep yaratacağı sonucuna vardı.
Ekip, rough-sawn tekniğiyle işlenen wafer yüzeyine dayanarak waferleri parlatma ve yansıma önleyici (Anti-reflektif) bir katmanla kaplama adımlarını ortadan kaldırdı. Ayrıca, uzay uygulamalarında kullanılan pahalı malzemeleri ve elle yapılan kablolamaları, arkada bir baskılı devre kartı, ön tarafta akrilik plastik ve hücreler arasında silikon yapıştırıcı kullanarak değiştirdi. Güneş panelleri, elektronik pazarından çıkarılan malzemeler kullanılarak yapılabilir hale gelmişti. SPC firması tanıtımını yaptığı bu yeni ürünle, deniz seyrüsefer uygulamaları üreticisi firmasını sahil güvenliği için kullanılan seyir şamandıralarına güç sağlamak için panellerini kullanmaya ikna etti.
Araştırma ve Endüstriyel Üretim
Karasal uygulamalar için güneş enerjisi araştırmaları, ABD Ulusal Bilim Vakfı'nın Gelişmiş Güneş Enerjisi Araştırma ve Geliştirme Bölümü tarafından 1969'dan 1977'ye kadar süren "Ulusal İhtiyaçlara Uygulanan Araştırma" programı ile öne çıkmış ve karasal elektriksel güç üretimine yönelik güneş enerjisi geliştirmeye yönelik araştırmaları finanse etmiştir. 1973 tarihli "Cherry Hill Konferansı", bu hedefe ulaşmak için gerekli teknoloji hedeflerini ortaya koydu ve bu hedeflere ulaşmak için iddialı bir projenin ana hatlarını çizerek, onlarca yıldır devam edecek olan uygulamalı bir araştırma programını başlattı. Program daha sonra ABD Enerji Bakanlığıyla birleşecek olan (ERDA) tarafından devralındı.
1973 petrol krizinin ardından, petrol şirketleri yüksek karlarını güneş enerjisi şirketlerini kurmak (veya satın almak) için kullandılar ve o dönemden sonra onlarca yıl en büyük üreticiler olarak kaldılar. Exxon, , Shell, (daha sonra BP tarafından satın almıştır) ve gibi firmaların tamamı 1970'ler ve 1980'lerde büyük güneş enerjisi departmanlarına sahipti. Daha sonra bu isimler arasına General Electric, Motorola, IBM, ve RCA gibi teknoloji şirketleri de katıldı.
Azalan maliyetler ve Eksponansiyel Büyüme
Enflasyona göre hesaplandığında, 1970'lerin ortalarında bir güneş paneli (modülü) için watt başına fiyat 96 dolar olarak belirlenmiştir.. Bloomberg New Energy Finance verilerine göre, süreç iyileştirmeleri ve üretimdeki çok büyük artış, bu rakamı 2016 yılında % 99 düşerek watt başına 68 sente getirmiştir.Moore Yasasına benzer bir gözlem olan Swanson yasası güneş endüstrisi hacmi iki katına çıktığında güneş hücresi fiyatlarının % 20 düştüğünü göstermektedir. Bu gözlem tekniği 2012'nin sonlarında haftalık yayın The Economist'te bir makalede yer almıştır.
Daha ileri iyileştirmeler, üretim maliyetini watt başına 1 doların altına düşürmüş ve toptan satış maliyetleri 2 doların çok altında kalmaya başlamıştır.
Yarı iletken endüstrisi giderek büyüyen ingotlara geçtikçe, eski ekipman ucuz hale gelmeye başlamıştır. Ekipman fazlası piyasada bulunur hale geldikçe hücre boyutları büyümüştür; örneğin daha sonra BP tarafından satın alınacak ARCO Solar'ın orijinal panelleri, 2 ila 4 inç (50 ila 100 mm) çapında hücreler kullanmıştır. 1990'larda ve 2000'lerin başında panellerde genellikle 125 mm ebatlarında hücreler mevcutken; 2008'den sonra neredeyse tüm yeni paneller 156 mm ebatlarında hücre kullanmaya geçmiştir. 1990'ların sonlarında ve 2000'lerin başlarında düz ekran televizyonların piyasaya girmesiyle, panelleri kaplamak için geniş, yüksek kaliteli cam levhaların yaygın olarak bulunmasına yol açmış ve daha büyük güneş paneli boyutları elde edilmeye başlanmıştır.
1990'larda polisilikon ("polisilisyum") hücreler giderek daha popüler hale geldi. Bu hücre tipi, monosilisyum ("mono") muadillerine göre daha az verimlilik sunmaktaydı, buna karşın maliyeti düşüren büyük kazanlarda kristal büyütmesi gerçekleşmekteydi. 2000'lerin ortalarına gelindiğinde, düşük maliyetli panel pazarında poli hücre tipi baskındı, ancak son zamanlarda mono hücre tipi yaygın kullanıma geri dönmüştür.
Wafer bazlı hücre üreticileri, 2004–2008 yıllarında yüksek silisyum fiyatlarına silisyum tüketimindeki hızlı düşüşlerle yanıt verdiler. 'in organik hücre ve güneş hücresi enerjisi departmanı müdürü Jef Poortmans'a göre, 2008'de mevcut hücreler beher watt elektrik üretimi başına 8-9 gram (0,28-0,32 oz), kalınlığı 200 mikron civarında silisyum kullanmaktaydı . Kristal silisyum paneller dünya çapındaki pazarlara hakimdir ve çoğunlukla Çin ve Tayvan'da üretilmektedir. 2011'in sonlarına doğru, Avrupa talebindeki bir düşüş, kristal güneş panellerinin fiyatlarını 2010'a göre keskin bir şekilde watt başına 1,09$ civarına düşürdü. Fiyatlar 2012'de düşmeye devam ederek 2012 4. çeyrekte 0,62 $ /watt'a ulaştı.
Fotovoltaik (FV) Güneş Elektriği, Asya'da en hızlı büyüyor ve şu anda dünya çapındaki dağıtımın önemli bir kısmını Çin oluşturmaktadır. Yenilenebilir enerjide lokomotif görevi görmeye başlayan Fovotoltaik Güneş Elektriği (Solar) ile ilgili Becquerel Enstitüsü ve Uluslararası Enerji Ajansının yayınlamış olduğu verilere göre 2019 yılı sonu global Fotovoltaik Solar Kapasitesi 627 Gigawatt’tır. Bunun 115GW’lık kısmı 2019 yılında eklenmiştir ve her yıl artmaya devam etmektedir.Kaynak hatası: Açılış <ref>
etiketi hatalı biçimlendirilmiş veya hatalı bir ada sahip (Bkz: )
Aslında, silisyum güneş hücrelerinin emre amade enerjisinin dolar cinsinden maliyetleri, 2004 yılından bu yana petrol karşılığını geçti. FV'den elde edilen elektriğin, tüm Avrupa'da toptan elektrik maliyetleri ile rekabetçi olacağı ve kristal silisyum güneş panellerinin enerji geri ödeme süresinin 2020 yılına kadar 0,5 yılın altına indirilebileceği tahmin ediliyor.
Sübvansiyonlar ve Şebeke Paritesi
Güneş enerjisine özel destek tarifeleri ülkeye göre ve ülke içinde bölgelere göre değişebilir. Bu tür tarifeler, güneş enerjisi projelerinin geliştirilmesini teşvik etmektedir. Genel olarak şebeke paritesi sübvansiyonsuz fotovoltaik elektriğin elektrik şebekesinden gelen yaygın kullanım elektrik fiyatına eşit veya daha ucuz olduğu nokta olarak tanımlanmaktadır. Güneş enerjisinin savunucuları, önce Kaliforniya ve Japonya gibi bol güneş ve yüksek elektrik maliyetleri olan bölgelerde şebeke paritesine ulaşmayı umuyorlardı.BP 2007'de Hawaii ve elektrik üretmek için dizel yakıt kullanan diğer ada yerleşimleri için şebeke paritesi oluştuğunu iddia etti. George W. Bush 2015'i ABD'deki tarihi olarak belirledi. Fotovoltaik Derneği, 2012'de Avustralya'nın şebeke paritesine ulaştığını bildirdi ( Tarife desteklerini göz ardı ederek).
Güneş panellerinin fiyatı 40 yıl boyunca istikrarlı bir şekilde düşmesine rağmen, 2004 yılında Almanya'daki yüksek sübvansiyonların talebi önemli ölçüde artırması ve saflaştırılmış silisyumun (güneş panellerinin yanı sıra bilgisayar çiplerinde kullanılması nedeniyle) fiyatının büyük ölçüde artması nedeniyle, bu fiyat düşüşü kesintiye uğradı. Özellikle batıyı etkisi altına alan 2008'deki durgunluk ve Çin'de silisyum imalatının başlaması, fiyatların tekrar düşüşe geçmesine yol açmıştır. Ocak 2008'den sonraki dört yıl içinde Almanya'da güneş enerjisi panel fiyatları watt pik başına 3 € 'dan 1 €' ya seviyelerine inmiştir. Aynı dönemde, küresel anlamda üretim kapasitesi yıllık % 50'nin üzerinde bir büyüme yaşamıştır. Bu esnada Çin, pazar payını 2008'de % 8'den 2010'un son çeyreğinde % 55'in üzerine çıkardı. Aralık 2012'de Çin güneş panellerinin fiyatı 0,60 $ / Wp'ye (kristal modüller) düşmüştür. (Wp kısaltması, watt pik kapasitesi veya optimum koşullar altında maksimum kapasite anlamına gelir. )
2016 sonu itibarıyla, monte edilmiş güneş panelleri (hücre kastedilmiyor) için spot fiyatların 0,36USD/ Wp gibi rekor düşük bir seviyeye düştüğü bildirilmiştir. O dönem en büyük ikinci tedarikçi olan Inc., 2016'nın üçüncü çeyreğinde 0,37 ABD Doları/Wp maliyet bildirmiş, fiyatı önceki çeyreğe göre 0,02 ABD Doları düşmüştü. O dönem birçok üretici, maliyetlerin 2017'nin sonunda 0,30 ABD doları civarına düşeceğini tahmin ediyordu. Ayrıca, dünyanın bazı bölgelerinde yeni güneş enerjisi kurulumlarının kömüre dayalı termik santrallerden daha ucuz olduğu ve on yıl içinde dünyanın büyük bir kısmında durumun böyle olmasının beklendiği bildirildi.
Teori
Güneş hücresi birkaç adımda çalışır:
- Güneş ışığında var olan fotonlar güneş paneline çarpar ve safsızlaştırma katkı maddeleriyle (dopinglenmiş) silisyum gibi yarı iletken malzemeler tarafından emilir.
- Elektronlar, mevcut moleküler / atomik yörüngelerinde uyarılır. Bir elektron uyarıldığında, enerjiyi ısı olarak dağıtabilir ve yörüngesine geri dönebilir veya bir elektrota ulaşana kadar hücre içinde hareket edebilir. Akım, potansiyeli iptal etmek için malzemeden geçer ve bu elektrik yakalanır. Bu işlemin gerçekleşmesi için malzemenin kimyasal bağları hayati öneme sahiptir ve genellikle silisyum iki kat halinde kullanılır; bir katman borla, diğeri fosforla katkılıdır ((dopinglenmiştir)). Bu katmanlar farklı kimyasal elektrik yüklerine sahiptir ve daha sonra elektronların akımını hem sürdürür hem de yönlendirir.
- Modüler halde bir dizi güneş hücresi, güneş enerjisini kullanılabilir miktarda doğru akım (DC) elektriğine dönüştürür.
- Bir invertör, gücü alternatif akıma (AC) dönüştürebilir.
En yaygın olarak bilinen güneş hücreleri, silisyumdan yapılmış geniş alanlı bir olarak yapılandırılmıştır. Diğer güneş hücresi türleri, organik güneş hücreleri, boyaya duyarlı güneş hücreleri, güneş hücreleri, kuantum nokta güneş hücreleri vb. olarak sayılabilir. Bir güneş hücresinin aydınlatılmış tarafı genellikle ışığın aktif malzemeye girmesine izin vermek ve üretilen yük taşıyıcıları toplamak için şeffaf bir iletken filme sahiptir. Tipik olarak, indiyum kalay oksit, iletken polimerler veya iletken nanotel ağları gibi yüksek geçirgenliğe ve yüksek elektrik iletkenliğine sahip filmler bu amaçla kullanılır.
Verimlilik
Güneş hücresi verimliliği, yansıtma verimliliği, termodinamik verimlilik, yük taşıyıcı ayırma verimliliği ve iletken verimliliği olarak ayrılabilir. Genel verimlilik, bu bağımsız ölçümlerin ürünüdür.
Bir güneş hücresinin enerji dönüşüm verimliliği, elektriğe dönüştürülen giriş gücünün oranıyla tanımlanan bir parametredir.
Bir güneş hücresinin gerilime (voltaja) bağlı bir verimlilik eğrisi, sıcaklık katsayıları ve izin verilen gölge açıları vardır.
Bu parametrelerin doğrudan ölçülmesindeki zorluk nedeniyle, diğer parametreler ikame edilir: , , entegre kuantum verimliliği, V OC oranı ve (Fill Factor). Yansıtma kayıpları, "harici kuantum verimliliği " altında kuantum verimliliğinin bir kısmıdır. Rekombinasyon kayıpları, kuantum verimliliğinin, V OC oranının ve doldurma faktörünün başka bir bölümünü oluşturur. Dirençli kayıplar ağırlıklı olarak doldurma faktörü altında kategorize edilir, ancak aynı zamanda kuantum verimliliğinin, açık devre gerilimi (VOC) oranının küçük kısımlarını da oluşturur.
, gerçek maksimum elde edilebilir gücün (Pmpp) ve kısa devre akımının çarpımına oranıdır. Bu oran, performansın değerlendirilmesinde önemli bir parametredir. 2009 yılında, tipik ticari güneş hücrelerinin doldurma faktörü> 0.70 idi. B sınıfı hücrelerin faktörü genellikle 0,4 ile 0,7 arasındaydı. Yüksek doldurma faktörüne sahip hücreler, düşük eşdeğer seri dirence ve yüksek eşdeğer şönt direncine sahiptir, bu nedenle hücre tarafından üretilen akımın daha azı dahili kayıplarda dağıtılır.
Tek (single junction) kristal silisyum paneller 1961'de Shockley – Queisser Limiti olarak belirtilen ve teorik olarak % 33.16'lık sınırlayıcı güç verimliliğine yaklaşmaktadır En uç noktada sonsuz sayıda katmanla, buna karşılık gelen sınır, konsantre güneş ışığı kullanıldığında% 86'dır.
2014 yılında üç şirket, bir silisyum güneş hücresi için elden edilen % 25,6 oranında verimlilik rekorunu kırdı. Panasonic bunların içerisinde en verimli olanıydı. Şirket, gölgeli alanları ortadan kaldırarak ön temas iletkenlerini panelin arkasına taşıdı. Ayrıca, (yüksek kaliteli silisyum) wafer yüzeyindeki veya yakınındaki kusurları ortadan kaldırmak için (yüksek kaliteli silisyum) wafer önüne ve arkasına ince silisyum filmler uyguladılar.
2015 yılında, (Fraunhofer ISE), CEA-LETI ve SOITEC arasındaki bir Fransız-Alman işbirliğinde üretilen 4 bağlantılı (Multi-Junction) GaInP / GaAs // GaInAsP / GaInAs güneş hücresi, % 46,1'lik (güneş ışığının konsantrasyon oranı = 312) yeni bir laboratuvar rekor verimliliği elde etti.
Eylül 2015'te hücreleri için% 20'nin üzerinde bir verimlilik elde ettiğini duyurdu. Atmosferik basınçta kimyasal buhar biriktirme (APCVD) hat içi üretim zincirini optimize etme çalışması, üretimi ticarileştirmek için Fraunhofer ISE'den ayrılan bir şirket olan NexWafe GmbH ile işbirliği içinde yapıldı.
Üç bağlantılı (triple-junction) ince film güneş hücreleri için dünya rekoru Haziran 2015'te % 13,6 olarak belirlendi.
2016 yılında, Fraunhofer ISE'deki araştırmacılar, konsantrasyon olmadan % 30,2 verimliliğe ulaşan iki terminalli, üç bağlantılı (triple junction) GaInP / GaAs / Si alaşımlı güneş hücresi duyurdu.
2017 yılında, (), EPFL ve CSEM'deki ( İsviçre ) kuruluşlarına ait bir araştırma ekibi, çift bağlantılı (dual-junction) GaInP / GaAs güneş hücresi için % 32,8'lik rekor güneş verimliliği bildirdi. Ek olarak üç bağlantılı (triple junction) güneş hücreleri rekoru için; çift bağlantılı (dual-junction) bu hücre % 35,9'luk güneş verimliliği elde etmek için bir silisyum güneş hücresi ile mekanik olarak üst üste bindirildi.
Malzemeler
Güneş hücreleri, tipik olarak yapıldıkları yarı iletken malzemeden isim alır. Bu malzemelerin güneş ışığını absorbe edebilmesi için belirli özelliklere sahip olması gerekir. Bazı hücreler, Dünya yüzeyine ulaşan güneş ışığını işleyecek şekilde tasarlanırken, diğerleri uzayda kullanım için optimize edilmiştir. Güneş hücreleri, yalnızca tek bir ışık emici malzeme katmanından ( ) yapılabilir veya çeşitli absorpsiyon ve yük ayırma mekanizmalarından yararlanmak için birden çok fiziksel konfigürasyon ( /Multi-Junction) kullanabilir.
Güneş hücreleri birinci, ikinci ve üçüncü nesil hücreler olarak sınıflandırılabilir.
Birinci nesil hücreler (aynı zamanda geleneksel veya wafer tabanlı hücreler olarak da adlandırılır) polisilisyum ve monokristal silisyum gibi malzemeleri içeren, ticari olarak en yaygın ve baskın fotovoltaik (FV) teknolojisi olan, kristal silisyumdan yapılmıştır.
İkinci nesil güneş hücreleri, amorf silisyum, CdTe ve CIGS hücrelerini içeren ve kamu hizmeti (utility-scale)ölçeğindeki fotovoltaik güç santrallerinde, binaya entegre (BIPV) fotovoltaik sistem yapımında veya küçük şebekeden bağımsız fotovoltaik güç sisteminde ticari olarak önemli olan ince film güneş hücreleridir .
Üçüncü nesil güneş hücreleri, genellikle yeni ortaya çıkan fotovoltaikler olarak tanımlanan bir dizi ince film teknolojisini içerir - bunların çoğu henüz ticari olarak uygulanmamıştır ve hala araştırma veya geliştirme aşamasındadır. Birçoğu organik malzemeler, genellikle organometalik bileşikler ve inorganik maddeler kullanır. Verimliliklerinin düşük olmasına ve emici malzemenin stabilitesinin ticari uygulamalar için genellikle çok kısa olmasına rağmen, düşük maliyetli, yüksek verimli güneş hücresi üretme hedefine ulaşmayı vadettikleri için bu teknolojilere yönelik çok fazla araştırma yapılmaktadır.
Kristal Silisyum
Şimdiye kadar, güneş hücreleri için en yaygın kitle malzeme, aynı zamanda "güneş sınıfı silisyum " olarak da bilinen (c-Si).[] Silisyum, kristalleşme düzeyi ve kristal boyutuna göre birden çok kategoriye ayrılır. Bu hücreler tümüyle kavramı temelinde şekillenmiştir. C-Si'den yapılan güneş hücreler, 160-240 mikrometre kalınlığı arası yonga plaka(wafer)'lardan yapılır.
Monokristal Silisyum
Monokristal silisyum (mono-Si) güneş hücreleri elektronların çok (poli) kristalli bir konfigürasyonda olduğundan daha serbestçe hareket etmesini sağlayan tek kristalli bir bileşime sahiptir. Sonuç olarak, monokristal güneş panelleri, çok kristalli emsallerinden daha yüksek bir verimlilik sağlar. Hücrelerin köşeleri bir sekizgen gibi kırpılmış görünür, çünkü yonga plakası (wafer) malzemesi tipik olarak Czochralski Yöntemiyle büyütülen silindirik külçelerden (ingot) kesilmektedir. Mono-Si hücreleri kullanan güneş panelleri, küçük beyaz elmaslardan oluşan ayırt edici bir desen sergiler.
Epitaksiyel Silisyum Gelişimi
Epitaksiyel kristal silisyum yonga plakası (wafer), bir monokristal silisyum "tohum" yonga plakasında (wafer) kimyasal buhar biriktirme (CVD) ile büyütülebilir ve daha sonra, elle manipüle edilebilen ve doğrudan monokristal silisyum külçelerden kesilmiş yonga plakası (wafer) hücrelerinin yerine geçebilen bazı standart kalınlıklarda (örneğin 250 um) kendinden destekli yonga plakaları (wafer) olarak ayrılır. Bu "çentiksiz" teknikle yapılan güneş hücreleri, ancak kimyasal buhar biriktirme (CVD) işlemi yüksek verimli hat içi işlemde atmosferik basınçta yapılabilirse, önemli ölçüde daha düşük maliyetle yapılabililr ve yonga plakalı(wafer) standart hücrelerinkine yaklaşan verimliliklere sahip olabilir. Epitaksiyel yonga plakaların (wafer) yüzeyi, ışık emilimini artırmak için dokulu olabilir.
Haziran 2015'te, n-tipi monokristal silisyum wafer üzerinde epitaksiyel olarak büyütülen hetero-farklı cins- bağlantılı (heterojunction) güneş hücrelerinin toplam 243,4 cm hücre alanı üzerinde % 22,5'lik bir verime ulaştığı bildirildi.
Polikristal Silisyum
Polikristal silisyum veya çok kristalli silisyum (çoklu-Si/multi-Si) hücreler, döküm kare külçelerden yapılır - büyük erimiş silisyum blokları dikkatlice soğutulur ve katılaştırılır. Malzemeye tipik metal pul etkisini veren küçük kristallerden oluşurlar. Polisilisyum hücreler, bir döneme kadar fotovoltaikte kullanılan en yaygın türdü ve daha ucuzdu, ancak monokristal silisyum hücrelerden daha az verimlidir. Monokristal silisyum hücre üretiminde döküm teknolojilerinin gelişmesiyle daha az tercih edilir hale gelmiştir.
Şerit Silisyum
Şerit silisyum, bir tür polikristal silisyumdur - erimiş silisyumdan düz ince filmlerin çekilmesiyle oluşturulur ve polikristal bir yapı ile sonuçlanır. Silisyum atığındaki büyük azalma nedeniyle bu hücrelerin yapımı Polikristal Silisyumdan daha ucuzdur, çünkü bu yöntem külçelerden kesmeyi gerektirmez. Ancak, aynı zamanda daha az verimlidirler. Süreç 1970'lerde Mobil-Tyco, Solar Energy Corp., Energy Materials, Corp., Motorola ve IBM tarafından geliştirilmiştir.
Mono Benzeri Çoklu Silisyum (MLM)
Bu form 2000'lerde geliştirilmiş ve 2009 civarında ticari olarak tanıtılmıştır. Döküm mono olarak da adlandırılan bu tasarım, küçük mono malzeme "çekirdeklerine" sahip polikristal döküm kalıpları kullanır. Sonuç, dış tarafların etrafında polikristal olan dökme, monokristal benzeri bir malzemedir. Proses için dilimlendiğinde, iç bölümler yüksek verimli mono benzeri hücrelerdir (ancak "kırpılmış" yerine kare şeklindedir), dış kenarlar ise geleneksel "poli" olarak kalır. Bu üretim yöntemi ile poli benzeri fiyatlarla mono benzeri hücrelerin üretimi sağlanır.
İnce Film
Amorf silisyum: Kristal yapılı olmayan bu Si pillerinden alınan verim %10 dolayında ticari modüllerde ise %5-7 mertebesindedir. Günümüzde daha çok küçük elektronik cihazların güç kaynağı olarak kullanılan amorf silisyum güneş pilinin bir başka önemli uygulama sahasının binalara bütünleşik yarısaydam cam yüzeyler olarak bina dış koruyucusu ve enerji üreteci olarak kullanılabileceği tahmin edilmektedir.[]
Kadmiyum Tellürid (CdTe): Çok kristalli malzeme olan CdTe ile güneş pili maliyetinin çok azalacağı tahmin edilmektedir. Laboratuvar tipi küçük hücrelerde %16 ticari tip modüllerde ise %7 civarında verim elde edilmektedir.[]
Bakır İndiyum Diselenid (CuInSe2): Bu çok kristalli pilde laboratuvar şartlarında %17,7 ve enerji üretimi için geliştirilmiş prototip bir modülde ise %10,2 verim alınmıştır.[]
Optik Yoğunlaştırıcılı Hücreler: Gelen ışığı 10-500 kat yoğunlaştıran mercekli veya yansıtıcılı araçlarla modül verimi %17’nin pil verimi ise %30’un üzerine çıkabilmektedir. Yoğunlaştırıcılar basit ve ucuz plastik malzemeden yapılır.[]
İnce film teknolojileri, bir hücredeki aktif madde miktarını azaltır. Bu tür hücrelerle imal edilen güneş panellerinde çoğu tasarım, aktif malzemeyi (hücre, eva, iletken) iki cam bölme arasında sıkıştırmaya dayalıdır. Silisyum güneş panelleri yalnızca bir cam bölmesi kullandığından, ince film paneller, daha küçük bir ekolojik etkiye sahip olmalarına rağmen ( yaşam döngüsü analizinden belirlenir), kristalin silisyum panellerden yaklaşık iki kat daha ağırdır.
Kadmiyum tellür
Kadmiyum tellür, şu ana kadar kristal silisyum panellere maliyet / watt olarak rakip olabilecek tek ince film panel malzemesidir. Ancak kadmiyum oldukça toksiktir ve tellür ( anyon : "tellurid") kaynakları sınırlıdır. Hücrelerde bulunan kadmiyum salınırsa toksik hale gelecektir. Bununla birlikte, hücrelerin normal çalışması sırasında serbest bırakılması imkansızdır ve konut çatılarındaki yangınlar sırasında da bu durum ortaya çıkmaz. Bir metrekarelik CdTe, daha kararlı ve daha az çözünür bir biçimde, tek bir C hücreli nikel-kadmiyum pil ile yaklaşık olarak aynı miktarda Cd içerir.
Bakır İndiyum Galyum Selenid
Bakır indiyum galyum selenid (CIGS) bir doğrudan bant aralığı malzemesidir. Ticari olarak önemli tüm ince film malzemeleri arasında en yüksek verime (~% 20) sahiptir (bkz. ). Geleneksel imalat yöntemleri, birlikte buharlaştırma ve püskürtme gibi vakum işlemlerini içerir. IBM ve son gelişmeler vakumsuz çözüm süreçleri kullanarak maliyeti düşürmeye çalışmaktadır.
Silisyum ince film
esas olarak gazı ve hidrojen gazından kimyasal buhar biriktirme (tipik olarak plazma ile güçlendirilmiş, PE-CVD) ile çökeltilir. Çökeltme parametrelerine bağlı olarak, bu amorf silisyum (a-Si veya a-Si: H), silisyum veya (nc-Si veya nc-Si: H), aynı zamanda mikrokristal silisyum olarak da adlandırılabilir.
Amorf silisyum, bugüne kadarki en iyi geliştirilmiş ince film teknolojisidir. Amorf bir silisyum (a-Si) güneş hücresi, kristal olmayan veya mikrokristal silisyumdan yapılır. Amorf silisyum (1,7 eV) bant aralığı ile kristal silisyumdan (c-Si) (1.1 eV) daha yüksek bir bant aralığına sahiptir, yani güneş spektrumunun görünür kısmını, spektrumun yüksek güç yoğunluklu kızılötesi kısmından daha güçlü bir şekilde absorbe etmektedir. A-Si ince film güneş hücrelerinin üretimi, substrat olarak cam kullanır ve plazma ile güçlendirilmiş kimyasal buhar biriktirme (PECVD) ile çok ince bir silisyum tabakası çökeltir/biriktirir.
Düşük hacimli (Nc-Si), silisyum fraksiyonuna sahip silisyum, yüksek için idealdir. Nanokristal Silisyum (Nc-Si), Kristal Silisyum (c-Si) yaklaşık olarak aynı bant aralığına sahiptir, Nanokristal Silisyum (Nc-Si) ve Amorf silisyum( a-Si), avantajlı bir şekilde ince katmanlar halinde birleştirilerek hücre adı verilen katmanlı bir hücre oluşturabilir. A-Si'de ki üst hücre, görünür ışığı absorbe eder ve nc-Si'de ki alt hücre için spektrumun kızılötesi kısmını bırakır.
Galyum Arsenit İnce Film
Yarı iletken bir malzeme olan galyum arsenit (GaAs) ayrıca tek kristalli ince film güneş hücreleri için de kullanılmaktadır. GaAs hücreleri çok pahalı olmasına rağmen, % 28,8 oranında verimle tek bağlantılı (single-junction) güneş hücresi alanında verimlilik rekorunu elinde tutmaktadır. Endüstrinin uzay tabanlı güneş enerjisi için maliyet yerine verimliliği tercih etmesi nedeniyle, (CPV, HCPV) ve uzay araçlarındaki güneş panelleri için (multi-junction) Galyum Arsenit (GaAs) İnce Film daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Önceki literatüre ve bazı teorik analizlere dayanarak, GaAs'ın bu kadar yüksek güç dönüştürme verimliliğine sahip olmasının birkaç nedeni olduğu söylenebilir. İlk olarak, GaAs bant aralığı 1,43ev'dir ve bu neredeyse güneş hücreleri için en ideal aralıktır. İkincisi, Galyum diğer metallerin eritilmesinin bir yan ürünü olduğu için, GaAs hücreleri ısıya nispeten duyarsızdır ve sıcaklık oldukça yüksek olduğunda yüksek verimliliğini koruyabilir. Üçüncüsü, GaAs geniş tasarım seçeneklerine sahiptir. GaAs'ları güneş hücresinde aktif katman olarak kullanan mühendisler, GaAs'larda daha iyi elektronlar ve delikler oluşturabilen çok sayıda başka katman seçeneğine sahip olabilir.
Çok Bağlantılı Hücreler
Çok bağlantılı (Multi-junction) hücreler, tipik olarak epitaksi kullanan, her biri esasen diğerinin üzerinde büyütülen (kristal büyütme) güneş hücresi olan çok sayıda ince filmden oluşur. Her katman, spektrumun farklı bir bölümü üzerinden elektromanyetik radyasyonu absorbe etmesine izin vermek için farklı bir bant aralığı enerjisine sahiptir.
Çok bağlantılı(Multi-junction)hücreler başlangıçta uydular ve uzay araştırmaları gibi özel uygulamalar için geliştirildi, ancak günümüzde güneş ışığını küçük, yüksek verimli çoklu bağlantıya yoğunlaştırmak için lensler ve kavisli aynalar kullanan yeni bir teknoloji olan karasal (CPV) giderek daha fazla kullanılmaya başlanmıştır. Yüksek yoğunlaştırıcı fotovoltaikler (HCPV),güneş ışığını bin kata kadar yoğunlaştırarak, gelecekte geleneksel fotovoltaik güneş elektrik yöntemlerini geride bırakma potansiyeline sahiptir.:21,26
Monolitik, seri bağlı, galyum indiyum fosfit (GaInP), galyum arsenit (GaAs) ve germanyum (Ge) dayalı hücrelerin, maliyet baskılarına rağmen satışları artmaktadır. Örneğin galyum metalinin maliyeti kg başına 960 $ seviyelerindedir. Ek olarak, germanyum metal fiyatları bu yıl kg başına önemli ölçüde 1000-1200 $ 'a yükselmiştir. Çok bağlantılı Hücre teknolojisinde kullanılan metallar arasında galyum (4N, 6N ve 7N Ga), arsenik (4N, 6N ve 7N) ve kristaller için germanyum, pirolitik bor nitrür (pBN) potaları ve bor oksit bulunur. Bu ürünler tüm substrat imalat endüstrisi için kritik öneme sahiptir.
Örneğin bir üçlü bağlantı (triple-junction) hücresi şu yarı iletkenlerden oluşabilir: GaAs, Ge, and GaInP2 Üç bağlantılı GaAs güneş hücreleri, 2003, 2005 ve 2007'de Hollandalı dört kez World Solar Challenge kazanan Nuna'nın ve Hollandalı güneş arabaları Solutra (2005), Twente One (2007) ve 21Revolution (2009) tarafından güç kaynağı olarak kullanılmıştır. GaAs tabanlı çok bağlantılı cihazlar bugüne kadarki en verimli güneş hücreleridir. 15 Ekim 2012'de, üçlü bağlantılı metamorfik hücreler % 44'lük rekor bir yüksekliğe ulaşmıştır.
GaInP / Si Çift Bağlantılı Güneş Hücreleri
2016 yılında, III-V çok bağlantılı güneş hücrelerinin yüksek verimliliğini silisyumla ilişkili ekonomi ve deneyim zenginliği ile birleştiren hibrit fotovoltaik yonga plaka (wafer) üretimi için yeni bir yaklaşım tanımlanmıştır. Yaklaşık 30 yıllık bir çalışma konusu olan III-V malzemesinin gerekli yüksek sıcaklıklarda silisyum üzerinde büyütülmesiyle ilgili teknik komplikasyonlar, plazma ile güçlendirilmiş kimyasal buhar biriktirme (PECVD) tekniği ile düşük sıcaklıkta GaAs üzerinde silisyumun büyümesiyle önlenerek giderildi.
Silisyum (Si) tekli-bağlantılı (single-junction) güneş hücreleri onlarca yıldır geniş çapta incelenmektedir ve 1-sun (ölçü birimi olarak) koşullarında ~% 26 pratik verimliliklerine ulaşmaktaydı. Bu verimliliğin arttırılması, Si hücresine 1,1 eV'den daha büyük bant aralığı enerjisine sahip daha fazla hücre eklenmesini gerektirebilir, bu da ek voltaj üretimi için kısa dalga boylu fotonların dönüştürülmesine izin verir. Üst hücre olarak 1,6-1,8 eV bant aralığına sahip ikili-bağlantılı bir güneş hücresi, ısıl kayıpları azaltabilir, yüksek bir harici radyasyon verimliliği üretebilir ve % 45'in üzerinde teorik verimlilik elde edilebilir. Bir tandem hücre, GaInP ve Si hücrelerinin büyütülmesiyle üretilebilir. Bunları ayrı ayrı büyütmek, Si ile bir hücreye doğrudan entegrasyonu engelleyen en yaygın III – V katmanları arasındaki % 4 kafes sabit uyumsuzluğunun üstesinden gelebilir. İki hücre bu nedenle şeffaf bir cam slayt ile ayrılır, böylece kafes uyumsuzluğu sistemde zorlanmaya neden olmaz. Bu,% 18.1'lik bir verimlilik gösteren dört elektrik kontağı ve iki bağlantıya sahip bir hücre oluşturur. % 76,2'lik bir doldurma faktörü (FF) ile Si alt hücresi, tandem cihazda% 11,7'lik (± 0,4) bir etkinliğe ulaşır ve bu da% 29,8'lik bir kümülatif tandem hücre etkinliği ile sonuçlanır. Bu verimlilik% 29.4 teorik sınırını ve bir Si 1-sun güneş hücresinin rekor deneysel verimlilik değerini aşmaktadır ve ayrıca rekor verimlilik 1-sun GaAs cihazından daha yüksektir. Bununla birlikte, bir GaAs substratı kullanmak pahalıdır ve pratik değildir. Bu nedenle araştırmacılar, bir GaAs substratına ihtiyaç duymayan iki elektriksel temas noktası ve bir bağlantı noktası olan bir hücre yapmaya çalışırlar. Bu, GaInP ve Si'nin doğrudan entegrasyonu olacağı anlamına gelir.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar
güneş hücreleri, aktif katman olarak yapılı bir malzeme içeren güneş hücreleridir. En yaygın olarak bu, çözelti ile işlenmiş hibrit organik-inorganik kalay veya kurşun halojenür bazlı bir malzemedir. Verimlilikler 2009'da ilk kullanımlarında% 5'in altındayken 2020'de% 25,5'e yükseldi ve bu durum da onları çok hızlı gelişen bir teknoloji ve güneş hücresi alanında gündem maddesi haline getirdi. Perovskit güneş hücrelerini ölçeklendirmenin son derece ucuz olduğu tahmin ediliyor ve bu da onları ticarileştirme için çok çekici bir seçenek haline getirmektedir. Şimdiye kadar çoğu perovskit güneş hücresi türü, ticarileştirilmek için yeterli operasyonel kararlılığa ulaşamamış olsa da, ancak küresel ölçekte birçok araştırma grubu bunu çözmenin yollarını araştırmaya devam etmektedir. Perovskit güneş hücrelerinin ve tandem perovskitin enerji ve çevresel sürdürülebilirliğinin yapılara bağlı olduğu gösterilmiştir.
İki Yüzeyli (Bifacial) Güneş Hücreleri
Şeffaf bir arka tarafa sahip iki yüzeyli(bifacial) güneş panelleri, ışığı hem önden hem de arkadan emebilir. Bu nedenle, geleneksel tek yüzlü güneş panellerinden daha fazla elektrik üretebilirler. İki yüzeyli (bifacial) güneş hücrelerinin ilk patenti 1966'da Japon araştırmacı Hiroshi Mori tarafından yapıldı. Daha sonra, Rusya'nın 1970'lerde uzay programlarında iki yüzeyli güneş hücrelerini ilk kez kullanan ülke olduğu söyleniyor. 1976'da Güneş Enerjisi Enstitüsü, Prof. Antonio Luque liderliğindeki iki yüzeyli güneş hücrelerinin geliştirilmesi için bir araştırma programı başlattı. Bu program çerçevesinde 1977 ABD ve İspanyol patentlerine dayanılarak, bir anot ön yüzü ve bir katot arka yüzü olan pratik bir iki yüzeyli hücre önerildi; daha önce bildirilen öneriler ve girişimlerde her iki yüz de anodikti ve hücreler arasındaki bağlantı karmaşık ve pahalıydı. 1980 yılında, Luque'un ekibinde bir doktora öğrencisi olan Andrés Cuevas, beyaz bir arka plan sağlandığında, iki yüzeyli güneş hücrelerinin çıkış gücünde, aynı yönlendirilmiş ve eğimli tek yüzlü olanlara göre % 50'lik bir artış olduğunu deneysel olarak kanıtladı. 1981'de şirketi, geliştirilen iki yüzeyli hücreleri üretmek için Malaga'da kuruldu ve böylece bu FV hücre teknolojisinin bu alanda ilk sanayileşmesi sağlandı. İlk üretim kapasitesi 300 kW / yıl olan iki yüzeyli güneş hücreleri ile 'un üretiminin ilk dönüm noktaları, 1986 yılında Iberdrola elektrik dağıtım firması için inşa edilen 'deki 20kWp enerji santrali ve 1988 yılında İspanya uluslararası yardım ve işbirliği programları tarafından finanse edilen Noto Gouye Diama köyünde (Senegal) 20kWp'lik bir şebekeden bağımsız kurulum oldu.
Üretim maliyetlerinin düşmesi nedeniyle firmalar 2010 yılından itibaren yine ticari iki yüzeyli (bifacial) güneş panelleri üretmeye başladılar. 2017'ye kadar, Kuzey Amerika'da iki yüzeyli(bifacial) paneller sağlayan en az sekiz sertifikalı fotovoltaik panel üreticisi mevcuttu. () tarafından, iki yüzeyli(bifacial) teknolojinin küresel pazar payının 2016'da% 5'in altından 2027'de% 30'a çıkacağı tahmin edilmektedir.
İki yüzeyli(bifacial) teknolojiye olan önemli ilgi nedeniyle, yakın zamanda yapılan bir çalışmada, dünya çapında iki yüzeyli (bifacial) güneş panellerinin performansı ve optimizasyonu araştırılmıştır. Sonuçlar, dünya genelinde, araziye monte edilen iki yüzeyli modüllerin,% 25'lik bir zemin albedo katsayısı için (beton ve bitki örtüleri için tipik) tek yüzlü (monofacial) muadillerine kıyasla yıllık elektrik veriminde yalnızca ~% 10 kazanç sağlayabildiğini göstermiştir. Ancak paneller yerden 1 m yukarı kaldırılarak ve zemin albedo katsayısı% 50'ye yükseltilerek kazanç ~% 30'a yükseltilebileceği ayrıca tespit edilmiştir. Applied Energy dergisinde Sun ve ekibi tarafından yayınlanan araştırmada ayrıca iki yüzeyli güneş modüllerini analitik olarak optimize edebilen bir dizi ampirik denklem de türetilmiştir. Buna ek olarak, çift eksenli izleyicilerdeki iki yüzeyli paneller, tek yüzlü emsallerine göre yılda % 14, yoğun kış aylarında ise % 40 daha fazla elektrik ürettiği için, karlı ortamlarda iki yüzeyli panellerin geleneksel panellerden daha iyi çalıştığına dair kanıtlar mevcuttur.
Tüm dünyada rastgele herhangi bir konumda iki yüzeyli modüllerin performansını modellemek için çevrimiçi bir simülasyon aracı mevcuttur. 24 Şubat 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde . Ayrıca bu simulasyon aracıyla iki yüzeyli modüller, eğim açısı, azimut açısı ve yerden yüksekliğin bir fonksiyonu olarak optimize edilebilmektedir.
Ara Kuşak
Güneş hücresi araştırmalarında Ara kuşak fotovoltaikleri, bir hücrenin verimliliği üzerindeki aşmak için yöntemler sağlamaktadır. Değerlik(valans) ve iletim kuşakları [ katıların elektrik iletkenliğini belirleyen kuşaklar] arasında bir ara kuşak (IB:intermediate band) enerji seviyesi sağlar. Teorik olarak, bir IB'nin dahil edilmesi , bant aralığından daha az enerjiye sahip iki fotonun bir elektronu uyarmasına izin verir. Bu, indüklenen foto akımı ve dolayısıyla verimliliği arttırır.
İspanyol bilim insanları Luque ve Marti ilk olarak ayrıntılı terazi kullanarak bir orta aralıklı enerji seviyesine sahip bir ara kuşak cihazı için teorik bir sınır türetmiştir. Ara kuşakta hiçbir taşıyıcı toplanmadığını ve cihazın tam konsantrasyon altında olduğunu varsaydılar. Değerlik veya iletim kuşağından IB (Ara Kuşak) 0.71eV ile 1.95eV'lik bir bant aralığı için maksimum verimi % 63,2 olarak buldular. Tek güneş (one-sun) ışığı altında sınırlayıcı verimlilik% 47'dir.
Sıvı Mürekkepler
2014 yılında, California NanoSystems Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, güneş hücreleri için kesterit ve perovskit kullanımının elektrik enerjisi dönüştürme verimliliğini artırdığını keşfettiler.
Yükseltme Çevrimi ve Alçaltma çevrimi
Foton yükseltme çevrimi, bir yüksek enerjili foton üretmek için iki düşük enerjili (örneğin kızılötesi) fotonun kullanılması işlemidir; alçaltma çevrimi, iki düşük enerjili foton üretmek için bir yüksek enerjili foton (örneğin ultraviyole) kullanma işlemidir. Bu tekniklerden herhangi biri, güneş fotonlarının daha verimli kullanılmasına izin vererek daha yüksek verimli güneş hücreleri üretmek için kullanılabilir. Bununla birlikte zorluk, yukarı veya aşağı dönüşüm sergileyen mevcut fosforların çevrim verimliliğinin düşük olması ve tipik olarak dar bant olmasıdır.
Bir yükseltme çevrim tekniği, kızılötesi radyasyonu görünür ışığa dönüştürmek için lüminesansından yararlanarak lantanit katkılı (doplanmış) (Er3+, Yb3+, Ho3+veya kombinasyonları) malzemeleri dahil etmektir. Yükseltme Çevrimi işlemi, iki kızılötesi foton, (yüksek enerjili) soğurulabilen bir foton oluşturmak için nadir toprak iyonları tarafından abosrbe edildiğinde gerçekleşir. Örnek olarak, enerji aktarımı yükseltme çevrimi işlemi (ETU), yakın kızılötesinde uyarılmış iyonlar arasında birbirini izleyen aktarım işlemlerinden oluşur. Yükseltme çevrimi sağlayan malzeme, silikondan geçen kızılötesi ışığı absorbe etmek için güneş hücresinin altına yerleştirilebilir. Yararlı iyonlar en çok üç değerlikli durumda bulunur. Er+ iyonlar en çok kullanılanlardır. Er3+ iyonlar 1.54 µm civarında güneş radyasyonunu absorbe eder . İki Er3+ bu radyasyonu emen iyonlar, bir üst dönüştürme işlemi yoluyla birbirleriyle etkileşime girebilir. Uyarılmış iyon, güneş hücresi tarafından emilen Si bant aralığının üzerine ışık yayar ve akım üretebilen ek bir elektron deliği çifti oluşturur. Ancak, artan verimlilik küçüktür. Ek olarak, floroindat camlar düşük fonon Ho3+ katkılı uygun matris olarak önerilmiştir.
Işık Soğurucu Boyalar
Boyaya duyarlı güneş hücreleri (BDGH-DSSC'ler) düşük maliyetli malzemelerden yapılmıştır ve ayrıntılı üretim ekipmanına ihtiyaç duymazlar, bu nedenle kendin yap tarzında yapılabilirler. Kabaca, eski katı hal hücre tasarımlarından önemli ölçüde daha ucuz olmalıdır. DSSC'ler esnek tabakalar halinde tasarlanabilir ve dönüşüm verimliliği en iyi (daha az olmasına rağmen, fiyat / performans oranı) fosil yakıt elektrik üretimi ile rekabet etmelerine izin verecek kadar yüksek olabilir.
Tipik olarak bir rutenyum metalorganik boya (Ru-merkezli), ince bir titanyum dioksit filmi üzerine adsorbe edilen, ışık emici malzemenin bir olarak kullanılır. Boyaya duyarlı güneş hücresi, yüzey alanını (yaklaşık 10 m2 / g düz tek kristal ile karşılaştırıldığında 200-300 m2 / g TiO2) büyük ölçüde büyütmek için bu titanyum dioksit (TiO2) katmanına dayanır ve bu da güneş hücresi alanı başına daha fazla sayıda boyaya izin verir (bu da akımı arttırır). Işık emici boyadan gelen fotojenere elektronlar n-tipi TiO2ye geçirilir ve delikler boyanın diğer tarafındaki bir elektrolit tarafından emilir. Devre, sıvı veya katı olabilen elektrolit içindeki bir redoks çifti ile tamamlanır. Bu tip hücre, malzemelerin daha esnek kullanımına izin verir ve tipik olarak serigrafi veya nozullarla üretilir ve döküm güneş hücreleri için kullanılanlardan daha düşük işleme maliyetleri potansiyeli vardır. Bununla birlikte, bu hücrelerdeki boyalar da ısı ve UV ışığı altında bozunur ve montajda kullanılan çözücüler nedeniyle hücre muhafazasının sızdırmaz hale getirilmesi zordur. Bu nedenle araştırmacılar, sızıntıyı önlemek için katı bir elektrolit kullanan katı hal boyaya duyarlı güneş hücreleri geliştirmekteler. DSSC güneş modüllerinin ilk ticari sevkiyatı Temmuz 2009'da G24i Innovations firması tarafından gerçekleştirildi.
Kuantum noktaları
(KNGH-QDSC'ler), Gratzel hücresine veya boyayla duyarlılaştırılmış güneş hücresi mimarisine dayanır, ancak ışık emiciler olarak organik veya organometalik boyalar yerine kuantum noktaları( CdS, CdSe, Sb2S3 PbS, vb. gibi)oluşturmaya yetecek kadar küçük kristalit boyutlarıyla üretilmiş düşük bant aralıklı yarı iletken nanopartiküller kullanır. Cd ve Pb bazlı bileşiklerle ilişkili toksisiteye bağlı olarak, geliştirilmekte olan bir dizi "yeşil" Kuantum Nokta hassaslaştırıcı (CuInS 2, CuInSe 2 ve CuInSeS gibi )materyal de vardır. Kuantum Nokta boyut nicelemesi, bant boşluğunun basitçe partikül boyutunu değiştirerek ayarlanmasını sağlar. Ayrıca yüksek yok olma katsayılarına sahipler ve çoklu eksiton oluşumu olasılığını gösterirler.
Bir KNGH'de, bir boyaya duyarlı güneş hücresinde olduğu gibi, bir mezogözenekli titanyum dioksit nanopartikül tabakası hücrenin omurgasını oluşturur. Bu TiO2 katman daha sonra kimyasal banyo biriktirme, elektroforetik biriktirme veya ardışık iyonik katman adsorpsiyonu ve reaksiyonu kullanılarak yarı iletken kuantum noktalarla kaplanarak fotoaktif hale getirilebilir. Elektrik devresi daha sonra sıvı veya katı bir redoks çifti kullanılarak tamamlanır . QDSC'lerin etkinliği , hem sıvı bağlantı hem de katı hal hücreleri için gösterilen% 5'in üzerine çıkmıştır ve bildirilen en yüksek verimlilik% 11.91'dir. Prashant Kamat, araştırma grubu, üretim maliyetlerini düşürmek amacıyla TiO2 ve CdSe ile yapılan ve% 1'in üzerinde verimlilikle herhangi bir iletken yüzeye tek adımda uygulanabilen bir güneş boyası gösterdi. Bununla birlikte, Kuantum Nokta Güneş Hücrelerinde kuantum noktalarının (QD'ler) emilimi oda sıcaklığında zayıftır.Plazmonik nanopartiküller, QD'lerin (örneğin nanostarlar) zayıf absorpsiyonunu ele almak için kullanılabilir. QD'lerin bant içi ve bantlar arası geçişini harekete geçirmek için harici bir kızılötesi pompalama kaynağı eklemek başka bir çözümdür.
Organik / Polimer Güneş Hücreleri
Organik güneş hücreleri ve polimer güneş hücreleri organik yarı iletken ince filmlerden (tipik olarak 100 nm), gibi polimerler ve bakır ftalosiyanin (mavi veya yeşil organik pigment) gibi küçük moleküllü bileşikler ve gibi karbon fullerenler ve fulleren türevlerinden yapılır .
Sıvı çözümden işlenebilirler, basit bir rulodan ruloya baskı işlemi imkanı sunar ve potansiyel olarak ucuz, büyük ölçekli üretime yol açar. Ek olarak, bu hücreler mekanik esnekliğin ve tek kullanımın önemli olduğu bazı uygulamalar için faydalı olabilir. Bununla birlikte, mevcut hücre verimlilikleri çok düşüktür ve pratik cihazlar esasen mevcut değildir.
İletken polimerler kullanılarak bugüne kadar elde edilen enerji dönüşüm verimleri, inorganik malzemelere kıyasla çok düşüktür. Bununla birlikte, Konarka Power Plastik %8,3 verimliliğe ve 2012 yılında organik tandem hücreler % 11,1 verimliliğe ulaşmıştır.[]
Organik bir cihazın aktif bölgesi, bir elektron vericisi ve bir elektron alıcısı olmak üzere iki malzemeden oluşur. Bir foton, tipik olarak verici materyalde bir elektron deliği çiftine dönüştürüldüğünde, yükler, diğer güneş hücresi türlerinin aksine, eksiton verici-alıcı arayüzüne yayıldığında ayrılan bir eksiton biçiminde bağlı kalma eğilimindedir. Çoğu polimer sisteminin kısa eksiton difüzyon uzunlukları, bu tür cihazların verimini sınırlama eğilimindedir. Nanoyapılı arayüzler, bazen toplu hetero bağlantılar şeklinde, performansı artırabilir.
2011 yılında, MIT ve Michigan Eyaleti araştırmacıları, spektrumun ultraviyole ve yakın kızılötesi kısımlarını küçük moleküllü bileşiklerle seçici olarak absorbe ederek elde edilen, insan gözüne % 65'ten fazla şeffaflığa, % 2'ye yakın bir güç verimliliğine sahip güneş hücreleri geliştirdiler. UCLA'daki araştırmacılar daha yakın zamanda, aynı yaklaşımı izleyerek,% 70 şeffaf ve % 4 güç dönüştürme verimliliğine sahip analog bir polimer güneş hücresi geliştirdiler. Bu hafif, esnek hücreler, düşük bir maliyetle toplu olarak üretilebilir ve güç üreten pencereler oluşturmak için kullanılabilir.
2013 yılında araştırmacılar,% 3 verimlilikle polimer hücreleri açıkladı. Kendilerini farklı katmanlar halinde düzenleyen kendiliğinden birleşen organik malzemeler olan blok kopolimerleri kullandılar. Araştırma, yaklaşık 16 nanometre genişliğinde bantlara ayrılan P3HT-b-PFTBT'ye odaklanmıştır.
Uyarlanabilir-Adaptif- hücreler
Adaptif hücreler, çevresel koşullara bağlı olarak soğurma / yansıma özelliklerini değiştirir. Uyarlanabilir bir malzeme, gelen ışığın yoğunluğuna ve açısına yanıt verir. Hücrenin ışığın en yoğun olduğu bölümünde, hücre yüzeyi yansıtıcıdan uyarlanmaya dönüşerek ışığın hücreye girmesine izin verir. Hücrenin diğer kısımları, hücre içinde emilen ışığın tutulmasını artırarak yansıtıcı kalır.
2014 yılında, uyarlanabilir bir yüzeyi, emileni tabakanın kenarlarında bir ışık emiciye yönlendiren bir cam alt tabaka ile birleştiren bir sistem geliştirildi. Sistem ayrıca, ışığı uyarlanabilir yüzeye yoğunlaştırmak için bir dizi sabit lens / ayna içermekteydi. Gün boyunca yoğun ışık hücre yüzeyi boyunca hareket eder. Bu yüzey, ışık en yoğun olduğu zaman ışığı soğurur ve ışık yüzeyden uzaklaştıktan sonra yansıtıcı özelliğine geri döner.
Yüzey Tekstürleme (Dokulama)
Geçtiğimiz yıllarda araştırmacılar, verimliliği en üst düzeye çıkarırken güneş hücrelerinin fiyatını düşürmeye çalıştılar. İnce film güneş hücresi, ışık emme verimliliği pahasına çok daha düşük kalınlığa sahip, uygun maliyetli ikinci nesil bir güneş hücresi tipidir. Azaltılmış kalınlık ile ışık emme verimini en üst düzeye çıkarmak için çalışmalar yapılmıştır. Yüzey tekstüre etme, soğurulan ışığı en üst düzeye çıkarmak için optik kayıpları azaltmak için kullanılan tekniklerden biridir. Şu anda, silisyum fotovoltaik üretiminde yüzey tekstüre teknikleri büyük ilgi görmektedir. Yüzey tekstüre etme birçok yöntemle yapılabilir. Tek kristalli silisyum substratın dağlanması, anizotropik dağlayıcılar kullanılarak yüzey üzerinde rastgele dağıtılmış kare tabanlı piramitler üretebilir. Son araştırmalar, c-Si yonga plakaların (wafer) nano ölçekli ters piramitler oluşturmak için asitle kazınabileceğini (oyulabileceğini) göstermektedir. Çok kristalli silisyum (mc-Si) güneş hücreleri, daha düşük kristalografik kalite nedeniyle, tek kristal güneş hücrelerinden daha az etkilidir, ancak mc-Si güneş hücreleri, üretim zorluklarının daha az olması nedeniyle hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok kristalli (Multi Kristal) güneş hücrelerinin, izotropik aşındırma (kazıma) veya fotolitografi teknikleriyle monokristal silisyum hücrelerinki ile karşılaştırılabilir güneş enerjisi dönüşüm verimliliği sağlamak için yüzeylerinin tekstüre (dokulandırılabileceği) edilebileceği bildirilmiştir. Düz bir yüzey üzerindeki ışınların aksine, dokulu-tekstüre bir yüzeye gelen gelen ışık ışınları havaya geri yansımaz. Daha ziyade, yüzeyin geometrisi nedeniyle bazı ışık ışınları diğer yüzeye geri yansır. Bu işlem, artan ışık emilimi nedeniyle ışığı elektriğe dönüştürme verimliliğini önemli ölçüde artırır. Bu tekstürleme efekti ve ayrıca fotovoltaik güneş panelindeki diğer arayüzlerle etkileşim, zorlu bir optik simülasyon çalışmasıdır. Modelleme ve optimizasyon için özellikle verimli bir yöntem yöntemidir. 2012'de MIT'deki araştırmacılar, nano ölçekli ters piramitlerle dokulu c-Si filmlerinin, 30 kat daha kalın düzlemsel c-Si'ye kıyasla ışık emilimi sağlayabildiğini bildirdi. Yansıma önleyici kaplama ile birlikte yüzey tekstüre tekniği, ince film silisyum güneş hücresi içindeki ışık ışınlarını etkili bir şekilde yakalayabilir. Sonuç olarak, ışık ışınlarının emilimi arttıkça güneş hücresi için gerekli kalınlık azalır.
Kapsülleme
Güneş hücreleri, hassas güneş hücre bölgelerini, çalışma sırasında veya dışarıda kullanıldığında nem, kir, buz ve diğer koşullarla temas etmeye karşı korumak için genellikle şeffaf bir polimerik reçine içinde kapsüllenir. Enkapsülantlar genellikle polivinil asetat veya camdan yapılır. Enkapsülantların çoğu yapı ve kompozisyon bakımından tekdüze olup, reçine içindeki ışığın toplam dahili yansımasından kaynaklanan ışık hapsine bağlı olarak ışık toplanmasını arttırır. Daha fazla ışık toplaması sağlamak için enkapsülantın yapılandırılmasına yönelik araştırmalar yapılmıştır. Bu tür enkapsülantlar arasında pürüzlü cam yüzeyler, kırınım elemanları, prizma dizileri, hava prizmaları, v-oluklar, dağınık elemanlar ve çok yönlü dalga kılavuzu dizileri bulunmaktadır. Prizma dizileri, toplam güneş enerjisi dönüşümünde genel olarak% 5'lik bir artış göstermektedir. Dikey olarak hizalanmış geniş bant dalga kılavuzlarından oluşan diziler, kısa devre akımında % 20'ye varan bir artış sağlayan optimize edilmiş yapılarla, normal insidansta % 10'luk bir artış ve % 4'e kadar geniş açılı toplama artışı sağlar Kızılötesi ışığı görünür ışığa dönüştüren aktif kaplamalar % 30 artış göstermiştir. Plazmonik ışık saçılımını tetikleyen nanopartikül kaplamalar, geniş açılı dönüşüm verimliliğini % 3'e kadar artırır. Metalik ön kontakları etkili bir şekilde "gizlemek" için kapsülleme malzemelerinde optik yapılar da yaratılmıştır.
Üretim
Güneş hücreleri, diğer yarı iletken cihazlarla aynı proses ve üretim tekniklerinden bazılarını paylaşır. Bununla birlikte, yarı iletken imalatının temizliği ve kalite kontrolü için katı gereklilikler, güneş pilleri için daha rahattır ve bu durum maliyetleri düşürür.
Polikristal silisyum yonga plakaları (wafer), blok döküm silikon külçelerin tel testereyle kesilmesiyle 180 ila 350 mikrometrelik wafer haline getirilir. Yonga Plaka (Wafer)lar genellikle hafif p-tipi katkılıdır. Plakaların ön tarafında n-tipi katkı maddelerinin bir yüzey difüzyonu gerçekleştirilir. Bu, yüzeyin birkaç yüz nanometre altında bir bağlantı noktası oluşturur.
Yansıma önleyici kaplamalar daha sonra tipik olarak güneş hücresine bağlanan ışık miktarını artırmak için uygulanır. , mükemmel yüzey pasifleştirme özellikleri nedeniyle, titanyum dioksitin yerine yavaş yavaş tercih edilmeye başlanmıştır. Bu malzeme hücre yüzeyinde taşıyıcı rekombinasyonunu (yarı iletkende serbest elektronların deşiklerle birleşmesi) engeller. Plazma ile güçlendirilmiş kimyasal buhar biriktirme (PECVD) kullanılarak birkaç yüz nanometre kalınlığında bir katman uygulanır. Bazı güneş hücreleri, yansıma önleyici kaplamalar gibi wafera ulaşan ışık miktarını artıran dokulu ön yüzeylere sahiptir. Bu tür yüzeyler önce tek kristalli silisyuma, ardından çok kristalli silisyumlara uygulanmıştır.
Arka yüzeyde tam alanlı bir metal temas alanı yapılır ve ince "parmaklardan- finger" ve daha büyük "baralardan-busbar" oluşan ızgara benzeri bir metal temas alanı, bir gümüş macun kullanılarak ön yüzeye serigrafik olarak basılır. Bu, ilk olarak Bayer AG tarafından 1981'de kayıt altına alınan bir ABD patentinde açıklanan elektrotların uygulanması için "wet" olarak adlandırılan işlemin bir evrimidir. Arka temas yüzeyi(Back Contact), tipik olarak alüminyum olan bir metal macunun serigrafik baskısı ile oluşturulur. Bazı tasarımlarda ızgara deseni kullanılsa da, genellikle bu temas arka kısmın tamamını kaplar. Macun daha sonra silisyumla omik temas halinde metal elektrotlar oluşturmak için birkaç yüz santigrat derecede ateşlenir. Bazı şirketler, verimliliği artırmak için ek bir galvanik kaplama adımı kullanır. Metal tema yüzeyleri yapıldıktan sonra, güneş pilleri düz teller veya metal şeritler ile birbirine bağlanır ve modüller veya yaygın adıyla "güneş panelleri" halinde birleştirilir. Güneş panellerinin ön tarafında bir temperli cam levha ve arkasında bir polimer kapsülleme malzemesi bulunur.
Üreticiler ve sertifikasyon
() güneş teknolojilerini test eder ve onaylar. Üç güvenilir grup güneş enerjisi ekipmanını sertifikalandırır: UL ve IEEE (ABD standartları) ve (Avrupa Birliği Standartları).
Güneş hücreleri Japonya, Almanya, Çin, Tayvan, Malezya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde hacimli olarak üretilirken, kurulu sistemlerde Avrupa, Çin, ABD ve Japonya baskındır (2013 itibarıyla% 94 veya daha fazla). Diğer ülkelerde önemli miktarda güneş hücresi üretim kapasitesi kazanmaya başlamıştır.
Avrupa Komisyonu'nun Ortak Araştırma Merkezi tarafından yayınlanan yıllık "FV Durum Raporu" na göre, güneş enerjisi yatırımlarında% 9'luk bir düşüşe rağmen, küresel PV hücre / modül üretimi 2012'de% 10 arttı. 2009 ve 2013 yılları arasında hücre üretimi dört katına çıktı.
Çin
2013'ten beri Çin, dünyanın önde gelen güneş fotovoltaik sistemleri (FV) kurucusudur. Eylül 2018 itibarıyla, dünyadaki fotovoltaik güneş modüllerinin yüzde altmışı Çin'de üretilmiştir. Mayıs 2018 itibarıyla, dünyanın en büyük fotovoltaik tesisi Çin'deki Tengger çölünde bulunuyor. 2018'de Çin, sonraki 9 ülkenin toplamından daha fazla kurulu fotovoltaik kapasite (GW cinsinden) eklemiştir.
Malezya
2014 yılında Malezya, Çin ve Avrupa Birliği'nin ardından dünyanın üçüncü büyük fotovoltaik ekipman üreticisiydi.
Amerika Birleşik Devletleri
ABD'de güneş enerjisi üretimi son 6 yılda ikiye katlanmıştır. Bu durumu, önce kaliteli silisyumun fiyatının düşmesi ve daha sonra sadece fotovoltaik güneş panellerinin (modüllerin) küresel olarak düşen maliyeti sağlamıştır. 2018'de ABD,% 21'lik bir artışla 10.8GW kurulu güneş fotovoltaik enerjisi eklemiştir.
Bertaraf
Güneş hücreleri zamanla bozulur ve verimliliklerini kaybeder. Çöl veya kutup gibi aşırı iklimlerdeki güneş hücreleri sırasıyla şiddetli UV ışığına ve kar yüklerine maruz kalma nedeniyle bozulmaya daha yatkındır. Genellikle, güneş panellerine kullanımdan kaldırılmadan önce 25-30 yıllık bir ömür verilir.
Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı, 2016 yılında üretilen güneş paneli atığı miktarının 43.500-250.000 metrik ton olduğunu tahmin etmektedir. Bu sayının 2030 yılına kadar önemli ölçüde artacağı ve 2050'de 60-78 milyon metrik tonluk tahmini atık hacmine ulaşacağı tahmin edilmektedir.
Geri dönüşüm
Güneş panelleri farklı yöntemlerle geri dönüştürülür. Geri dönüşüm süreci, Si modüllerini parçalamak ve çeşitli malzemeleri geri kazanmak için modül geri dönüşümü, hücre geri dönüşümü ve atık işleme olmak üzere üç aşamalı bir süreci, içerir. Geri kazanılan metaller ve silisyum, güneş enerjisi endüstrisinde yeniden kullanılabilir ve bugünkü gümüş (Ag) ve güneş sınıfı silisyum fiyatları üzerinden modül başına 11–12$ gelir elde edilebilir.
Bazı güneş modülleri (Örneğin: First Solar CdTe güneş modülü), kırıldığında olasılıkla toprağa sızabilecek ve çevreyi kirletebilecek kurşun ve kadmiyum gibi toksik maddeler içerir. İlk Güneş paneli geri dönüşüm tesisi 2018'de Fransa'nın Rousset şehrinde açılmıştır. Yılda 1300 ton güneş paneli atığını geri dönüştürecek ve kapasitesini 4000 tona çıkarabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Çalışması
Güneş pili en basit anlamda eskiden beri kullandığımız hesap makineları içerisinde de bulunabilen ve güneşten enerjisini elektrik enerjisine çeviren pillerdir. Düşük ve yüksek voltajlı birçok uygulama için farklı güneş pilleri elektrik ihtiyacı bulunan her alanda kullanılabilme özelliğine sahiptir.[]
Güneş ışığındaki fotonlar, elektronları yarı iletken metalik bir yonga plakasının bir katmanından bir diğer katmanına hareket ettiren enerjiyi sağlar. Elektronların bu hareketi bir akım yaratır.[]
İki tür güneş hücresi kullanılmaktadır: silikon ve . Uydular gallium arsenidi kullanırlarken silikonlar ise genellikle yerküredeki uygulamalarda kullanılmaktadır.[]
Hücrenin üst tabakaları yansımayı önleyici kaplama ve korumalardan oluşur. Güneş hücreleri son derece kırılgan olduklarından böyle bir koruma çatlama ve kırılmaları önlemek açısından gereklidir. Aksi halde hücrenin çalışması sekteye uğrar ve bu da enerji kaybına sebep olur. Işık bu katmanlara nüfuz ettiğinde silikon veya gallium arsenid'e çarpar. P ve N tabakaları arasındaki bölümlerin farklılıkları sebebiyle güneşten gelen enerji bunlara çarptığında elektronların N tabakasından P tabakasına akışı sağlanmış olur. P ve N tabakaları arasına tel çekilmek(?) suretiyle güneş hücresi artı ve eksi kutuplara sahip bir pil halini alır ve böylelikle bir araca güç sağlamak için kullanılabilir.[]
Depolama özelliği gösteren araçlarda piyasada bulunabilen yerküre bazında kullanılan silikon piller kullanılır. Tek tek sayısız hücreler “Güneş Panelini” oluşturmak için bir araya getirilir. Kullanılan motora bağlı olarak bu paneller 12 ila 1000 volt arasında gerilimde ve sonsuz watta kadar güç sağlayabilirler. Güneş ışığının yoğunluğu, havanın bulutu olması ve hava sıcaklığı güneş panelinin ürettiği gücü etkiler.[]
Diğer tip güneş arabalarında ise herhangi bir tip güneş hücresi kullanılabilir. Bu esneklik sebebiyle birçok güneş arabası takımı uzayda kullanılan gallium arsenid güneş hücrelerini kullanırlar. Bu piller geleneksel silikon pillere oranla genellikle daha ufak ve çok daha pahalıdırlar. Ancak bunlardan çok daha verimlidirler. Bu iki hücre arasındaki güç farkı 1000 watt a kadar çıkabilirken maliyet en az 10 kat daha fazladır.[]
Güneş pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire şeklinde biçimlendirilen güneş pillerinin alanları genellikle 60 cm² ile 160 cm² civarında, kalınlıkları ise 0,2-0,4 mm arasındadır.[]
Güneş pilleri fotovoltaik ilkeye dayalı olarak çalışırlar, yani üzerlerine ışık düştüğü zaman uçlarında elektrik gerilimi oluşur. Pilin verdiği elektrik enerjisinin kaynağı, yüzeyine gelen güneş enerjisidir. (Güneş pillerinin yapısı ve çalışması)[]
Güneş enerjisi, güneş pilinin yapısına bağlı olarak % 5 ile % 20 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir.[]
Güç çıkışını artırmak amacıyla çok sayıda güneş pili birbirine paralel ya da seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir, bu yapıya güneş pili modülü ya da fotovoltaik modül (güneş paneli) adı verilir. Güç talebine bağlı olarak modüller birbirlerine seri ya da paralel bağlanarak birkaç Watt’tan megaWatt’lara kadar sistem oluşturulur.[]
Güneş pillerinin yapısı
Günümüz elektronik ürünlerinde kullanılan transistörler, doğrultucu diyotlar gibi güneş pilleri de, yarı-iletken maddelerden yapılırlar. Yarı-iletken özellik gösteren birçok madde arasında güneş pili yapmak için en elverişli olanlar, silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddelerdir.[]
Yarı-iletken maddelerin güneş pili olarak kullanılabilmeleri için n ya da p tipi katkılanmaları gereklidir. Katkılama, saf yarı iletken eriyik içerisine istenilen katkı maddelerinin kontrollü olarak eklenmesiyle yapılır. Elde edilen yarı-iletkenin n ya da p tipi olması katkı maddesine bağlıdır. En yaygın güneş pili maddesi olarak kullanılan silisyumdan n tipi silisyum elde etmek için silisyum eriyiğine periyodik cetvelin 5. grubundan bir element, örneğin fosfor eklenir. Silisyum’un dış yörüngesinde 4, fosforun dış yörüngesinde 5 elektron olduğu için, fosforun fazla olan tek elektronu kristal yapıya bir elektron verir. Bu nedenle V. grup elementlerine "verici" ya da "n tipi" katkı maddesi denir.[]
P tipi silisyum elde etmek için ise, eriyiğe 3. gruptan bir element (alüminyum, indiyum, bor gibi) eklenir. Bu elementlerin son yörüngesinde 3 elektron olduğu için kristalde bir elektron eksikliği oluşur, bu elektron yokluğuna hol ya da boşluk denir ve pozitif yük taşıdığı varsayılır. Bu tür maddelere de "p tipi" ya da "alıcı" katkı maddeleri denir.[]
P ya da n tipi ana malzemenin içerisine gerekli katkı maddelerinin katılması ile yarı iletken eklemler oluşturulur. N tipi yarı iletkende elektronlar, p tipi yarı iletkende holler çoğunluk taşıyıcısıdır. P ve n tipi yarı iletkenler bir araya gelmeden önce, her iki madde de elektriksel bakımdan nötrdür. Yani p tipinde negatif enerji seviyeleri ile hol sayıları eşit, n tipinde pozitif enerji seviyeleri ile elektron sayıları eşittir. PN eklem oluştuğunda, n tipindeki çoğunluk taşıyıcısı olan elektronlar, p tipine doğru akım oluştururlar. Bu olay her iki tarafta da yük dengesi oluşana kadar devam eder. PN tipi maddenin ara yüzeyinde, yani eklem bölgesinde, P bölgesi tarafında negatif, N bölgesi tarafında pozitif yük birikir. Bu eklem bölgesine "geçiş bölgesi" ya da "yükten arındırılmış bölge" denir. Bu bölgede oluşan elektrik alan "yapısal elektrik alan" olarak adlandırılır. Yarı iletken eklemin güneş pili olarak çalışması için eklem bölgesinde fotovoltaik dönüşümün sağlanması gerekir. Bu dönüşüm iki aşamada olur, ilk olarak, eklem bölgesine ışık düşürülerek elektron-hol çiftleri oluşturulur, ikinci olarak ise, bunlar bölgedeki elektrik alan yardımıyla birbirlerinden ayrılır.[]
Yarı iletkenler, bir yasak enerji aralığı tarafından ayrılan iki enerji bandından oluşur. Bu bandlar valans bandı ve iletkenlik bandı adını alırlar. Bu yasak enerji aralığına eşit veya daha büyük enerjili bir foton, yarı iletken tarafından soğurulduğu zaman, enerjisini valans banddaki bir elektrona vererek, elektronun iletkenlik bandına çıkmasını sağlar. Böylece, elektron-hol çifti oluşur. Bu olay, pn eklem güneş pilinin ara yüzeyinde meydana gelmiş ise elektron-hol çiftleri buradaki elektrik alan tarafından birbirlerinden ayrılır. Bu şekilde güneş pili, elektronları n bölgesine, holleri de p bölgesine iten bir pompa gibi çalışır. Birbirlerinden ayrılan elektron-hol çiftleri, güneş pilinin uçlarında yararlı bir güç çıkışı oluştururlar. Bu süreç yeniden bir fotonun pil yüzeyine çarpmasıyla aynı şekilde devam eder. Yarı iletkenin iç kısımlarında da, gelen fotonlar tarafından elektron-hol çiftleri oluşturulmaktadır. Fakat gerekli elektrik alan olmadığı için tekrar birleşerek kaybolmaktadırlar.[]
Güneş pilleri pek çok farklı maddeden yararlanarak üretilebilir. Günümüzde en çok kullanılan maddeler şunlardır:
Kristal Silisyum: Önce büyütülüp daha sonra 200 mikron kalınlıkta ince tabakalar halinde dilimlenen Tekkristal Silisyum bloklardan üretilen güneş pillerinde laboratuvar şartlarında %24, ticari modüllerde ise %15’in üzerinde verim elde edilmektedir. Dökme silisyum bloklardan dilimlenerek elde edilen Çokkristal Silisyum güneş pilleri ise daha ucuza üretilmekte, ancak verim de daha düşük olmaktadır. Verim, laboratuvar şartlarında %18, ticari modüllerde ise %14 civarındadır.[]
Galyum Arsenit (GaAs): Bu malzemeyle laboratuvar şartlarında %25 ve %28 (optik yoğunlaştırıcılı) verim elde edilmektedir. Diğer yarı iletkenlerle birlikte oluşturulan çok eklemli GaAs pillerde %30 verim elde edilmiştir. GaAs güneş pilleri uzay uygulamalarında ve optik yoğunlaştırıcılı sistemlerde kullanılmaktadır.[]
Kaynakça
- Özel
- ^ a b Solar Cells 14 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. chemistryexplained.com
- ^ "Solar cells – performance and use". solarbotic s.net. 20 Nisan 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2834-2860.
- ^ Accounts of Chemical Research, 2009, 42 (11), 1788-1798
- ^ Sustainable energy systems engineering: the complete green building design resource. McGraw Hill Professional. 2007. ISBN . 4 Ağustos 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 11 Ekim 2022.
- ^ "The Nobel Prize in Physics 1921: Albert Einstein" 17 Ekim 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., Nobel Prize official page
- ^ "Light sensitive device" ABD patent 2.402.662 Issue date: June 1946
- ^ "Physical Review". 22 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Introduction to the World of Semiconductors (page 7 28 Temmuz 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde .)
- ^ "April 25, 1954: Bell Labs Demonstrates the First Practical Silicon Solar Cell". APS News. American Physical Society. 18 (4). April 2009. 28 Ocak 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Physics for the IB Diploma Full Colour. Cambridge University Press. 28 Ocak 2010. ISBN .
- ^ New Perspectives on Surface Passivation: Understanding the Si-Al2O3 Interface (PDF). Springer. 2016. s. 13. ISBN . 4 Mart 2021 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ History of Semiconductor Engineering. . 2007. ss. 120 & 321-323. ISBN .
- ^ New Perspectives on Surface Passivation: Understanding the Si-Al2O3 Interface (PDF). Springer. 2016. ISBN . 4 Mart 2021 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "International Space Station Solar Arrays". NASA. 31 Temmuz 2017. 17 Haziran 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 10 Mayıs 2019.
- ^ a b c d Perlin 1999.
- ^ Chasing the Sun: Solar Adventures Around the World. . 2005. s. 84. ISBN .
- ^ "Power from Sunshine": A Business History of Solar Energy (PDF). Harvard Business School. 2012. ss. 22-23. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ The National Science Foundation: A Brief History 18 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., Chapter IV, NSF 88-16, 15 July 1994 (retrieved 20 June 2015)
- ^ "Cherry Hill revisited: Background events and photovoltaic technology status". AIP Conference Proceedings. National Center for Photovoltaics (NCPV) 15th Program Review Meeting. AIP Conference Proceedings. 462. 1999. s. 785. doi:10.1063/1.58015.
- ^ Deyo, J. N., Brandhorst, H. W., Jr., and Forestieri, A. F., Status of the ERDA/NASA photovoltaic tests and applications project 25 Şubat 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., 12th IEEE Photovoltaic Specialists Conf., 15–18 Nov 1976
- ^ Reed Business Information (18 Ekim 1979). "The multinational connections-who does what where". New Scientist. Reed Business Information. ISSN 0262-4079. 7 Nisan 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 11 Ekim 2022.
- ^ Buhayar, Noah (28 January 2016) Warren Buffett controls Nevada’s legacy utility. Elon Musk is behind the solar company that’s upending the market. Let the fun begin. 16 Şubat 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde . Bloomberg Businessweek
- ^ "Sunny Uplands: Alternative energy will no longer be alternative". The Economist. 21 Kasım 2012. 29 Ocak 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 28 Aralık 2012.
- ^ a b Solar Stocks: Does the Punishment Fit the Crime? 10 Mayıs 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. 24/7 Wall St. (6 October 2011). Retrieved 3 January 2012.
- ^ "Plunging Cost of Solar PV (Graphs)". Clean Technica. 7 Mart 2013. 24 Ekim 2013 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 18 Mayıs 2013.
- ^ "Snapshot of Global PV 1992–2014" (PDF). International Energy Agency – Photovoltaic Power Systems Programme. 30 Mart 2015. 30 Mart 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ a b Yu (1 Aralık 2016). "Design and fabrication of silicon nanowires towards efficient solar cells" (PDF). Nano Today. 11 (6): 704-737. doi:10.1016/j.nantod.2016.10.001. 23 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Mann (1 Kasım 2014). "The energy payback time of advanced crystalline silicon PV modules in 2020: a prospective study". Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 22 (11): 1180-1194. doi:10.1002/pip.2363. ISSN 1099-159X.
- ^ "BP Global – Reports and publications – Going for grid parity". 8 Haziran 2011 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 4 Ağustos 2012.. Bp.com. Retrieved 19 January 2011.
- ^ . Bp.com. August 2007.
- ^ . bp.com
- ^ Peacock, Matt (20 June 2012) Solar industry celebrates grid parity 29 Kasım 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., ABC News.
- ^ Baldwin, Sam (20 April 2011) . Clean Energy SuperCluster Expo Colorado State University. U.S. Department of Energy.
- ^ "Small Chinese Solar Manufacturers Decimated in 2012 | Solar PV Business News | ENF Company Directory". Enfsolar.com. 8 Ocak 2013. 30 Aralık 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 1 Haziran 2013.
- ^ "What is a solar panel and how does it work?". Energuide.be. Sibelga. 4 Ocak 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 3 Ocak 2017.
- ^ Martin (30 Aralık 2016). "Solar Panels Now So Cheap Manufacturers Probably Selling at Loss". Bloomberg View. Bloomberg LP. 1 Ocak 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 3 Ocak 2017.
- ^ Shankleman (3 Ocak 2017). "Solar Could Beat Coal to Become the Cheapest Power on Earth". Bloomberg View. Bloomberg LP. 3 Ocak 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 3 Ocak 2017.
- ^ a b Kumar (3 Ocak 2017). "Predicting efficiency of solar cells based on transparent conducting electrodes". Journal of Applied Physics. 121 (1): 014502. doi:10.1063/1.4973117. ISSN 0021-8979.
- ^ . www.pveducation.org. 31 Ocak 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 31 Ocak 2018.
- ^ "T.Bazouni: What is the Fill Factor of a Solar Panel". 26 Nisan 2015 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 17 Şubat 2009.
- ^ Rühle (8 Şubat 2016). "Tabulated Values of the Shockley-Queisser Limit for Single Junction Solar Cells". Solar Energy. 130: 139-147. doi:10.1016/j.solener.2016.02.015.
- ^ Vos (1980). "Detailed balance limit of the efficiency of tandem solar cells". Journal of Physics D: Applied Physics. 13 (5): 839. doi:10.1088/0022-3727/13/5/018.
- ^ Bullis, Kevin (13 June 2014) Record-Breaking Solar Cell Points the Way to Cheaper Power 27 Kasım 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. MIT Technology Review
- ^ Dimroth (2016). "Four-Junction Wafer Bonded Concentrator Solar Cells". IEEE Journal of Photovoltaics. 6 (1): 343-349. doi:10.1109/jphotov.2015.2501729.
- ^ a b . . 14 Eylül 2015. 27 Şubat 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Ekim 2015.
- ^ a b Drießen (2016). "Solar Cells with 20% Efficiency and Lifetime Evaluation of Epitaxial Wafers". Energy Procedia. 92: 785-790. doi:10.1016/j.egypro.2016.07.069. ISSN 1876-6102.
- ^ "Solar cell sets world record with a stabilized efficiency of 13.6%". Phys.org. 4 Haziran 2015. 26 Kasım 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ 30.2% Efficiency – New Record for Silicon-based Multi-junction Solar Cell — Fraunhofer ISE[]. Ise.fraunhofer.de (9 November 2016). Retrieved 15 November 2016.
- ^ Essig (September 2017). "Raising the one-sun conversion efficiency of III–V/Si solar cells to 32.8% for two junctions and 35.9% for three junctions". Nature Energy. 2 (9): 17144. doi:10.1038/nenergy.2017.144. ISSN 2058-7546.
- ^ "Monocrystalline Solar Modules". 16 Eylül 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 27 Ağustos 2020.
- ^ Gaucher (2016). "Ultrathin Epitaxial Silicon Solar Cells with Inverted Nanopyramid Arrays for Efficient Light Trapping". Nano Letters. 16 (9): 5358-64. doi:10.1021/acs.nanolett.6b01240. (PMID) 27525513.
- ^ Chen (2016). "Nanophotonics-based low-temperature PECVD epitaxial crystalline silicon solar cells". Journal of Physics D: Applied Physics. 49 (12): 125603. doi:10.1088/0022-3727/49/12/125603. ISSN 0022-3727.
- ^ Kobayashi (2015). "High efficiency heterojunction solar cells on n-type kerfless mono crystalline silicon wafers by epitaxial growth". Applied Physics Letters. 106 (22): 223504. doi:10.1063/1.4922196. ISSN 0003-6951.
- ^ String ribbon silicon solar cells with 17.8% efficiency (PDF). Proceedings of 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, 2003. 2. 18 Mayıs 2003. ss. 1293-1296. ISBN . 7 Nisan 2016 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "Photovoltaics - Sunlight to Electricity in One Step." Paul Maycock, Edward Stirewalt. Brick House Publishing Co, Andover, Mass. 1981.
- ^ Edoff (March 2012). "Thin Film Solar Cells: Research in an Industrial Perspective". AMBIO. 41 (2): 112-118. doi:10.1007/s13280-012-0265-6. ISSN 0044-7447. (PMC) 3357764 $2. (PMID) 22434436.
- ^ Fthenakis (2004). "Life cycle impact analysis of cadmium in CdTe PV production" (PDF). Renewable and Sustainable Energy Reviews. 8 (4): 303-334. doi:10.1016/j.rser.2003.12.001. 8 Mayıs 2014 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "IBM and Tokyo Ohka Kogyo Turn Up Watts on Solar Energy Production" 8 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., IBM
- ^ Collins (2003). "Evolution of microstructure and phase in amorphous, protocrystalline, and microcrystalline silicon studied by real time spectroscopic ellipsometry". Solar Energy Materials and Solar Cells. 78 (1–4): 143. doi:10.1016/S0927-0248(02)00436-1.
- ^ Pearce (2007). (PDF). Journal of Applied Physics. 101 (11): 114301-114301-7. doi:10.1063/1.2714507. 14 Haziran 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "The opto-electronic physics that broke the efficiency limit in solar cells". 2012 38th IEEE Photovoltaic Specialists Conference. 2012. s. 001556. doi:10.1109/PVSC.2012.6317891. ISBN .
- ^ "Photovoltaics Report" (PDF). Fraunhofer ISE. 28 Temmuz 2014. 31 Ağustos 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 31 Ağustos 2014.
- ^ Oku (June 2012). "Effects of germanium addition to copper phthalocyanine/fullerene-based solar cells". Central European Journal of Engineering. 2 (2): 248-252. doi:10.2478/s13531-011-0069-7.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". www.amazon.com. 27 Ocak 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Segev, Gideon; Mittelman, Gur; Kribus, Abraham (Mart 2012). "Equivalent circuit models for triple-junction concentrator solar cells". Solar Energy Materials and Solar Cells. 98: 57-65. doi:10.1016/j.solmat.2011.10.013. ISSN 0927-0248.
- ^ Triple-Junction Terrestrial Concentrator Solar Cells 23 Mart 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. (PDF) Retrieved 3 January 2012.
- ^ Clarke, Chris (19 April 2011) San Jose Solar Company Breaks Efficiency Record for PV 25 Ekim 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. Optics.org. Retrieved 19 January 2011.
- ^ Cariou (2016). "Low temperature plasma enhanced CVD epitaxial growth of silicon on GaAs: a new paradigm for III-V/Si integration". Scientific Reports. 6: 25674. doi:10.1038/srep25674. ISSN 2045-2322. (PMC) 4863370 $2. (PMID) 27166163.
- ^ Smith (2014). "Toward the Practical Limits of Silicon Solar Cells". IEEE Journal of Photovoltaics. 4 (6): 1465-1469. doi:10.1109/JPHOTOV.2014.2350695.
- ^ Almansouri (2015). "Supercharging Silicon Solar Cell Performance by Means of Multijunction Concept". IEEE Journal of Photovoltaics. 5 (3): 968-976. doi:10.1109/JPHOTOV.2015.2395140.
- ^ Essig (2016). "Realization of GaInP/Si Dual-Junction Solar Cells with 29.8% 1-Sun Efficiency". IEEE Journal of Photovoltaics. 6 (4): 1012-1019. doi:10.1109/JPHOTOV.2016.2549746.
- ^ Richter (2013). "Reassessment of the Limiting Efficiency for Crystalline Silicon Solar Cells". IEEE Journal of Photovoltaics. 3 (4): 1184-1191. doi:10.1109/JPHOTOV.2013.2270351.
- ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 27 Kasım 2020 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Kosasih (May 2018). "Characterising degradation of perovskite solar cells through in-situ and operando electron microscopy". Nano Energy. 47: 243-256. doi:10.1016/j.nanoen.2018.02.055. 26 Ocak 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Tian (Temmuz 2020). "Life cycle energy use and environmental implications of high-performance perovskite tandem solar cells". Science Advances (İngilizce). 6 (31): eabb0055. doi:10.1126/sciadv.abb0055. ISSN 2375-2548. (PMC) 7399695 $2. (PMID) 32789177.
- ^ Gong (3 Temmuz 2015). "Perovskite photovoltaics: life-cycle assessment of energy and environmental impacts". Energy & Environmental Science (İngilizce). 8 (7): 1953-1968. doi:10.1039/C5EE00615E. ISSN 1754-5706. 19 Şubat 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "Radiation energy transducing device". Mori Hiroshi, Hayakawa Denki Kogyo KK. 3 Ekim 1961. 24 Şubat 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ (A1) ES A. Luque: "Procedimiento para obtener células solares bifaciales" filing date 5 May 1977 453575 (A1)
- ^ (A) US A. Luque: "Double-sided solar cell with self-refrigerating concentrator" filing date 21 November 1977 4169738 (A)
- ^ Luque (1978). "Solar-Cell Behavior under Variable Surface Recombination Velocity and Proposal of a Novel Structure". Solid-State Electronics. 21 (5): 793-794. doi:10.1016/0038-1101(78)90014-X.
- ^ Cuevas (1982). "50 Per cent more output power from an albedo-collecting flat panel using bifacial solar cells". Solar Energy. 29 (5): 419-420. doi:10.1016/0038-092x(82)90078-0.
- ^ "International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) – Home". www.itrpv.net. 21 Şubat 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Şubat 2018.
- ^ Sun (2018). "Optimization and performance of bifacial solar modules: A global perspective". Applied Energy. 212: 1601-1610. doi:10.1016/j.apenergy.2017.12.041.
- ^ Khan (2017). "Vertical bifacial solar farms: Physics, design, and global optimization". Applied Energy. 206: 240-248. doi:10.1016/j.apenergy.2017.08.042.
- ^ Burnham, Performance of Bifacial Photovoltaic Modules on a Dual-Axis Tracker in a High-Latitude, High-Albedo Environment, 2019 IEEE 46th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Chicago, IL, USA, 2019, pp. 1320-1327.
- ^ Zhao (19 Şubat 2018). "Purdue Bifacial Module Calculator". doi:10.4231/d3542jb3c. 25 Şubat 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Luque (1997). "Increasing the Efficiency of Ideal Solar Cells by Photon Induced Transitions at Intermediate Levels". Physical Review Letters. 78 (26): 5014-5017. doi:10.1103/PhysRevLett.78.5014.
- ^ "Ch. 13: Intermediate Band Solar Cells". Advanced Concepts in Photovoltaics. Energy and Environment Series. Vol. 11. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry. 2014. ss. 425-54. doi:10.1039/9781849739955-00425. ISBN .
- ^ Researchers use liquid inks to create better solar cells 6 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., Phys.org, 17 September 2014, Shaun Mason
- ^ Hernández-Rodríguez (September 2013). "Experimental enhancement of the photocurrent in a solar cell using upconversion process in fluoroindate glasses exciting at 1480 nm". Solar Energy Materials and Solar Cells. 116: 171-175. doi:10.1016/j.solmat.2013.04.023.
- ^ Wang (June 2003). "A stable quasi-solid-state dye-sensitized solar cell with an amphiphilic ruthenium sensitizer and polymer gel electrolyte". Nature Materials (İngilizce). 2 (6): 402-407. doi:10.1038/nmat904. ISSN 1476-4660. (PMID) 12754500. 5 Kasım 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Dye Sensitized Solar Cells 24 Nisan 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. G24i.com (2 April 2014). Retrieved 20 April 2014.
- ^ Sharma (1 Ekim 2016). "Quantum dot sensitized solar cell: Recent advances and future perspectives in photoanode". Solar Energy Materials and Solar Cells. 155: 294-322. doi:10.1016/j.solmat.2016.05.062. ISSN 0927-0248.
- ^ Semonin (2011). "Peak External Photocurrent Quantum Efficiency Exceeding 100% via MEG in a Quantum Dot Solar Cell". Science. 334 (6062): 1530-3. doi:10.1126/science.1209845. (PMID) 22174246.
- ^ Santra (2012). "Mn-Doped Quantum Dot Sensitized Solar Cells: A Strategy to Boost Efficiency over 5%". Journal of the American Chemical Society. 134 (5): 2508-11. doi:10.1021/ja211224s. (PMID) 22280479.
- ^ Moon (2010). "Sb2S3-Based Mesoscopic Solar Cell using an Organic Hole Conductor". The Journal of Physical Chemistry Letters. 1 (10): 1524. doi:10.1021/jz100308q.
- ^ Kamat (2012). "Boosting the Efficiency of Quantum Dot Sensitized Solar Cells through Modulation of Interfacial Charge Transfer". Accounts of Chemical Research. 45 (11): 1906-15. doi:10.1021/ar200315d. (PMID) 22493938.
- ^ Du (2016). "Zn–Cu–In–Se Quantum Dot Solar Cells with a Certified Power Conversion Efficiency of 11.6%". Journal of the American Chemical Society. 138 (12): 4201-4209. doi:10.1021/jacs.6b00615. (PMID) 26962680.
- ^ Solar Cell Research || The Prashant Kamat lab at the University of Notre Dame 25 Şubat 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. Nd.edu (22 February 2007). Retrieved 17 May 2012.
- ^ Genovese (2012). "Sun-BelievableSolar Paint. A Transformative One-Step Approach for Designing Nanocrystalline Solar Cells". ACS Nano. 6 (1): 865-72. doi:10.1021/nn204381g. (PMID) 22147684.
- ^ Yu (1 Mart 2017). "InGaAs and GaAs quantum dot solar cells grown by droplet epitaxy". Solar Energy Materials and Solar Cells. 161: 377-381. doi:10.1016/j.solmat.2016.12.024. 2 Ekim 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Wu (1 Nisan 2015). "Broadband efficiency enhancement in quantum dot solar cells coupled with multispiked plasmonic nanostars". Nano Energy. 13: 827-835. doi:10.1016/j.nanoen.2015.02.012.
- ^ Konarka Power Plastic reaches 8.3% efficiency 3 Ekim 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. pv-tech.org. Retrieved 7 May 2011.
- ^ Mayer (2007). "Polymer-based solar cells". Materials Today. 10 (11): 28. doi:10.1016/S1369-7021(07)70276-6.
- ^ Lunt (2011). "Transparent, near-infrared organic photovoltaic solar cells for window and energy-scavenging applications". Applied Physics Letters. 98 (11): 113305. doi:10.1063/1.3567516.
- ^ Rudolf (20 Nisan 2011). "Transparent Photovoltaic Cells Turn Windows into Solar Panels". green.blogs.nytimes.com. 12 Mart 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "UCLA Scientists Develop Transparent Solar Cell". Enviro-News.com. 24 Temmuz 2012. 27 Temmuz 2012 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Lunt (2011). "Practical Roadmap and Limits to Nanostructured Photovoltaics". Advanced Materials. 23 (48): 5712-27. doi:10.1002/adma.201103404. (PMID) 22057647.
- ^ Lunt (2012). "Theoretical limits for visibly transparent photovoltaics". Applied Physics Letters. 101 (4): 043902. doi:10.1063/1.4738896.
- ^ Guo (2013). "Conjugated Block Copolymer Photovoltaics with near 3% Efficiency through Microphase Separation". Nano Letters. 13 (6): 2957-63. doi:10.1021/nl401420s. (PMID) 23687903. 24 Kasım 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "Organic polymers create new class of solar energy devices". Kurzweil Accelerating Institute. 31 Mayıs 2013. 3 Haziran 2013 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 1 Haziran 2013.
- ^ a b Bullis, Kevin (30 July 2014) Adaptive Material Could Cut the Cost of Solar in Half 26 Ocak 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. MIT Technology Review
- ^ Campbell (Feb 1987). "Light Trapping Properties of Pyramidally textured surfaces". Journal of Applied Physics. 62 (1): 243-249. doi:10.1063/1.339189.
- ^ Zhao (May 1998). "19.8% efficient "honeycomb" textured multicrystalline and 24.4% monocrystalline silicon solar cells". Applied Physics Letters. 73 (14): 1991-1993. doi:10.1063/1.122345.
- ^ Hauser (2011). "Nanoimprint Lithography for Honeycomb Texturing of Multicrystalline Silicon". Energy Procedia. 8: 648-653. doi:10.1016/j.egypro.2011.06.196.
- ^ Tucher (11 Temmuz 2016). "Optical simulation of photovoltaic modules with multiple textured interfaces using the matrix-based formalism OPTOS". Optics Express. 24 (14): A1083-A1093. doi:10.1364/OE.24.0A1083. (PMID) 27410896.
- ^ Mavrokefalos (June 2012). "Efficient Light Trapping in Inverted Nanopyramid Thin Crystalline Silicon Membranes for Solar Cell Applications". Nano Letters. 12 (6): 2792-2796. doi:10.1021/nl2045777. (PMID) 22612694.
- ^ "Light management for reduction of bus bar and gridline shadowing in photovoltaic modules". 2010 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference. 2010. s. 000979. doi:10.1109/PVSC.2010.5614568. ISBN .
- ^ Mingareev (6 Haziran 2011). "Diffractive optical elements utilized for efficiency enhancement of photovoltaic modules". Optics Express. 19 (12): 11397-404. doi:10.1364/OE.19.011397. (PMID) 21716370. 25 Şubat 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ Uematsu (1 Mart 2001). "Static concentrator photovoltaic module with prism array". Solar Energy Materials and Solar Cells. PVSEC 11 – PART III. 67 (1–4): 415-423. doi:10.1016/S0927-0248(00)00310-X.
- ^ Chen (31 Ekim 2016). "Increasing light capture in silicon solar cells with encapsulants incorporating air prisms to reduce metallic contact losses". Optics Express. 24 (22): A1419-A1430. doi:10.1364/oe.24.0a1419. (PMID) 27828526.
- ^ Korech (1 Ekim 2007). "Dielectric microconcentrators for efficiency enhancement in concentrator solar cells". Optics Letters. 32 (19): 2789-91. doi:10.1364/OL.32.002789. (PMID) 17909574.
- ^ Enhancing Solar Energy Light Capture with Multi-Directional Waveguide Lattices. Renewable Energy and the Environment. 3 Kasım 2013. ss. RM2D.2. doi:10.1364/OSE.2013.RM2D.2. ISBN .
- ^ Biria (22 Aralık 2017). "Polymer Encapsulants Incorporating Light-Guiding Architectures to Increase Optical Energy Conversion in Solar Cells". Advanced Materials. 30 (8): 1705382. doi:10.1002/adma.201705382. (PMID) 29271510.
- ^ Biria (2019). "Enhanced Wide-Angle Energy Conversion Using Structure-Tunable Waveguide Arrays as Encapsulation Materials for Silicon Solar Cells". Physica Status Solidi A. 0 (2): 1800716. doi:10.1002/pssa.201800716.
- ^ Huang (12 Ağustos 2015). "Hybrid Molecule–Nanocrystal Photon Upconversion Across the Visible and Near-Infrared". Nano Letters. 15 (8): 5552-5557. doi:10.1021/acs.nanolett.5b02130. (PMID) 26161875.
- ^ Schumann (4 Temmuz 2017). "All-Angle Invisibility Cloaking of Contact Fingers on Solar Cells by Refractive Free-Form Surfaces". Advanced Optical Materials. 5 (17): 1700164. doi:10.1002/adom.201700164.
- ^ Langenhorst (1 Ağustos 2018). "Freeform surface invisibility cloaking of interconnection lines in thin-film photovoltaic modules". Solar Energy Materials and Solar Cells. 182: 294-301. doi:10.1016/j.solmat.2018.03.034.
- ^ Fitzky, Hans G. and Ebneth, Harold (24 May 1983) ABD patent 4.385.102, "Large-area photovoltaic cell"
- ^ Pv News November 2012 24 Eylül 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. Greentech Media. Retrieved 3 June 2012.
- ^ a b c Jäger-Waldau, Arnulf (September 2013) PV Status Report 2013 9 Haziran 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy and Transport.
- ^ PV production grows despite a crisis-driven decline in investment 25 Aralık 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. European Commission, Brussels, 30 September 2013
- ^ PV Status Report 2013 | Renewable Energy Mapping and Monitoring in Europe and Africa (REMEA) 9 Haziran 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. Iet.jrc.ec.europa.eu (11 April 2014). Retrieved 20 April 2014.
- ^ "How China's giant solar farms are transforming world energy". BBC (İngilizce). 10 Ekim 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Ekim 2019.
- ^ a b "IEEFA Report: Advances in Solar Energy Accelerate Global Shift in Electricity Generation". Institute for Energy Economics & Financial Analysis (İngilizce). 21 Mayıs 2018. 7 Haziran 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Ekim 2019.
- ^ a b "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 15 Ekim 2019 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "Solar Rises in Malaysia During Trade Wars Over Panels". New York Times. 12 Aralık 2014. 16 Mart 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2021.
- ^ "Solar Energy Capacity in U.S. Cities Has Doubled in the Last 6 Years". Yale E360 (İngilizce). 12 Mart 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Ekim 2019.
- ^ Plunging Cost Of Solar PV (Graphs) 24 Ekim 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. CleanTechnica (7 March 2013). Retrieved 20 April 2014.
- ^ Falling silicon prices shakes up solar manufacturing industry 20 Aralık 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. Down To Earth (19 September 2011). Retrieved 20 April 2014.
- ^ "Silicon price by type U.S. 2018". Statista (İngilizce). 17 Şubat 2020 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Ekim 2019.
- ^ "How Solar Panel Cost & Efficiency Change Over Time | EnergySage". Solar News (İngilizce). 4 Temmuz 2019. 9 Ağustos 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Ekim 2019.
- ^ Jordan (June 2012). "Photovoltaic Degradation Rates – An Analytical Review" (PDF). Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 30 Ocak 2019 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 6 Mart 2019.
- ^ How long do solar panels last? 6 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. CleanTechnica (4 February 2019). Retrieved 6 March 2019.
- ^ End-of-Life Management: Solar Photovoltaic Panels 16 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. International Renewable Energy Agency (June 2016). Retrieved 6 March 2019.
- ^ If Solar Panels Are So Clean, Why Do They Produce So Much Toxic Waste?. Forbes (23 May 2018). Retrieved 6 March 2019.
- ^ Europe's First Solar Panel Recycling Plant Opens in France 13 Ocak 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. Reuters (25 June 2018). Retrieved 6 March 2019.
Dış bağlantılar
- (Kanun No. 5346 Kabul Tarihi : 10.5.2005)
- NASA'nın Fotovoltaik Bilgileri 7 Mayıs 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- "Işık Hücresi Tarafından Üretilen Güneşten Elektrik Enerjisi" Popular Mechanics, Temmuz 1931 5 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde . tarihli güneş pilleri üzerine çeşitli 1930 araştırmaları üzerine makale
- Wong, LH; Zakutayev, A .; Majör, JD; Hao, X .; Walsh, A .; Todorov, TK; Saucedo, E. (2019). "Ortaya çıkan inorganik güneş pili verimlilik tabloları (Sürüm 1)". Journal of Physics: Energy . Kabul Görmüş Makale. doi: 10.1088 / 2515-7655 / ab2338 24 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde . [1] 24 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu maddenin giris bolumu cok uzamaya baslamistir Lutfen icerigin bir kismini maddenin basliklarina tasiyin Goruslerinizi lutfen tartisma sayfasinda belirtin Gunes pili Gunes Hucresi Gunes Gozesi veya fotovoltaik hucre fiziksel ve kimyasal bir fenomen olan ile isigin enerjisini dogrudan elektrige donusturen elektrikli bir aractir Akim voltaj veya direnc gibi elektriksel ozellikleri isiga maruz kaldiginda degisen bir arac olarak tanimlanabilen bir fotoelektrik hucre formudur Gunes hucreleri genellikle halk arasinda gunes panelleri ya da modulleri olarak bilinen fotovoltaik cihazlarin elektriksel yapi taslaridir Genel olarak tek baglantili single junction silisyum gunes hucresi yaklasik 0 5 ila 0 7 voltluk bir maksimum acik devre gerilimi uretebilir Geleneksel bir kristal silisyum gunes hucresi 2005 itibariyla Baralardan daha buyuk gumus renkli seritler ve parmaklardan daha kucuk olanlar yapilan elektrik kontaklari silisyum wafer uzerine basilmistir Fotovoltaik hucrenin sembolu Gunes hucreleri kaynagin gunes isigi veya yapay isik olmasina bakilmaksizin fotovoltaik olarak tanimlanir Enerji uretmeye ek olarak bir fotodetektor ornegin olarak gorunur araliga yakin isigi veya diger elektromanyetik radyasyonu algilamak veya isik yogunlugunu olcmek icin kullanilabilirler Bir fotovoltaik FV hucrenin calismasi uc temel ozellik gerektirir Elektron deligi ciftleri veya eksitonlar ureten isigin sogurulmasi Karsit tipteki yuk tasiyicilarin ayrilmasi Bu tasiyicilarin harici bir devreye ayri ayri cikarilmasi Gunes hucrelerinin aksine bir gunes termal gunes kollektoru dogrudan isitma amacli kullanilan veya isidan dolayli olarak elektrisel uretimi saglayan bir sistemi tanimlar Ote yandan bir fotoelektrolitik hucre fotoelektrokimyasal hucre ya genel olarak akla ilk gelen fotovoltaik hucreyi tarafindan gelistirilenler gibi veya modern boyaya duyarli gunes hucreleri gibi ya da sadece gunes isigi kullanarak suyu dogrudan hidrojen ve oksijene ayiran bir araci malzemeyi refere eder Gunes pili veya gunes hucresi isigi dogrudan elektrik akimina donusturen fotovoltaik bir aractir Yari iletken bir diyot olarak calisan gunes hucresi gunes isiginin tasidigi enerjiyi ic fotoelektrik reaksiyondan faydalanarak dogrudan elektrik enerjisine donusturur Turkiye Cumhuriyetinde 5346 No lu kanunun kabulunden sonra yenilenebilir enerjiler daha cok onem kazanmistir Belgeli yenilenebilir enerji ureticilere satis garantisi veren bu kanunun benzerleri cesitli Avrupa Birligi ulkelerinde de uygulanmaktadir Gunes enerjisi kullaniminin onemi her gecen yil biraz daha artmaktadir Yirminci yuzyilda dunya nufusu 4 kat artarken enerji talebi 16 kat artmistir Gunumuzde 6 5 milyar insanin su anki yasam tarzini surdurebilmesi icin gerekli olan enerji miktari yaklasik olarak 13 terawatt TW tir Yapilan ileriye donuk projeksiyonlara gore 2050 yilina gelindiginde insanoglunun enerji talebi gunumuze nazaran 10 terawatt daha fazla olacaktir Bu ise su anlama gelir eger kuresel isinmaya sebep olmaksizin enerji elde edilmek istenirse 2050 ye kadar her gun 1 gigawatt lik nukleer enerji santrali kurmak gerekecektir Dunya uzerindeki toplam ruzgar enerjisi potansiyeli 2 4 TW civarinda hidroelektrik enerji kaynagi 0 5TW jeotermal enerji kaynagi 12TW gelgit ve okyanus akintilarindan uretilebilecek enerji miktari 2TW ve dunya uzerinde kullanilabilecek gunes enerjisi miktari ise 120 000 TW dir Bu veriler gunes enerjisi kullaniminin onemini somut bir sekilde ortaya koymaktadir Gunumuzde bu hususta bilimsel olarak yapilan calismalar inorganik ve organik bazli olmak uzere ikiye ayrilmis durumdadir Silikon icerikli olan gunes pilleri inorganik organik menseili gunes pilleri ise organik gunes pilleri olarak adlandirilir Organik gunes pilleri uzerinde calisiliyor olmasinin sebebi maliyet olarak daha ucuz olmalari ve kolay uygulanabiliyor olmalaridir Bu son derece cekici iki ozellige ragmen gunumuzde organik gunes pillerinde uygulama asamasina gecilememistir bunun sebebi hava ile kolayca oksitleniyor olmasi ve gunes isigini enerjiye donusturme yuzdesinin 11 silikon bazli gunes pillerine kiyasla cok daha dusuk olmasidir UygulamalarBir gunes hucresinden bir FV sisteme Bir fotovoltaik sistemin olasi bilesenlerinin semasi Gunes hucreleri gunes isigindan elektrik enerjisi ureten gunes modulleri panelleri yapmak icin hammadde olarak kullanilir Bir gunes paneli gunes enerjisini kullanarak gunes enerjisi uretir Hucreler Moduller Paneller ve Sistemler Tamami tek bir duzlemde yonlendirilmis entegre bir gruptaki birden cok seri ya da paralel bagli gunes hucresi bir gunes fotovoltaik gunes paneli veya modulu olusturur Fotovoltaik gunes panelleri genellikle gunese bakan tarafta bir cam tabakaya sahiptir ve bu cam sayesinde yariiletken gunes hucreleri korunurken saydamlik sayesinde isigin gecmesi saglanir Gunes hucreleri genellikle ek voltaj olusturacak sekilde seri baglanir Hucrelerin paralel baglanmasi ise daha yuksek bir akim saglar Bununla birlikte paralel bagli hucrelerde olusacak golgelenme gibi sorunlar daha zayif daha az aydinlatilmis paralel dizgiyi bir dizi bagli hucre kapatarak onemli guc kaybina neden olur ve panelin aydinlik tarafindaki hucrelerden kaynakli ters bias 22 Ocak 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde nedeniyle zarar gormesine neden olabilir Moduller bagimsiz MPPT ler kullanilarak veya kullanilmadan yapilabilen istenen pik DC voltaji ve yukleme akimi kapasitesine sahip bir dizi olusturmak icin veya her bir module ozgu modul seviyesinde guc elektronigi MLPE birimleri olan veya olmayan mikro ceviriciler veya DC DC optimize edicilerle birbirine baglanabilirler Sont diyotlar ise dizilerde golgelemeden kaynakli seri paralel bagli hucrelerde olusacak guc kaybini azaltabilir TarihFotovoltaik etki ilk olarak Fransiz fizikci tarafindan deneysel olarak gosterildi 1839 da 19 yasindayken babasinin laboratuvarinda dunyanin ilk fotovoltaik hucresini insa etti Nature in 20 Subat 1873 sayisinda ilk olarak Elektrik Akiminin gecisi sirasinda Isigin Selenyum Uzerindeki Etkisi ni tanimladi 1883 te yari iletken selenyumun baglantilarini olusturmak icin ince bir altin tabakasiyla kaplanmasiyla ilk kati hal fotovoltaik hucresini imal etti cihaz yalnizca yaklasik 1 verimliydi Gunes Hucresi tarihcesinin diger kilometre taslari sunlari icermektedir 1888 Rus fizikci Aleksandr Stoletov Heinrich Hertz tarafindan 1887 de kesfedilen dis fotoelektrik etkiye dayanarak ilk hucreyi imal etti 1905 Albert Einstein yeni bir kuantum isik teorisi onerdi ve fotoelektrik etkisini 1921 de Nobel Fizik Odulu nu aldigi donum noktasi niteligindeki bir makalede anlatti 1941 Vadim Lashkaryov Cu 2 O ve Ag S proto hucrelerinde p n baglantilarini kesfetti 1946 Russell Ohl transistore yol acacak gelismeler dizisi uzerinde calisirken modern baglanti yari iletken gunes hucresinin patentini aldi 1948 Yariiletkenler Dunyasina Giris Kurt Lehovec in hakemli dergi Physical Review de fotovoltaik etkiyi ilk aciklayan kisi olabilecegini belirtti 1954 Ilk pratik fotovoltaik hucre Bell Laboratuvarlarinda halka tanitildi Mucitler Calvin Souther Fuller Daryl Chapin ve Gerald Pearson di 1957 Misirli muhendis Mohamed M Atalla Bell Laboratuvarlarinda termal oksidasyonla silisyum yuzey pasivasyonu surecini gelistirdi Yuzey pasiflestirme sureci o zamandan beri gunes hucresi verimliligi icin kritik oneme sahiptir 1958 Gunes hucreleri Vanguard I uydusuna eklenmesiyle onem kazandi Uzay uygulamalari NASA en basindan beri uzay aracinda gunes hucreleri kullanmaktaydi Ornegin 1959 da baslatilan Explorer 6 yorungede bir kez katlanan dort dizi panele sahipti Bu paneller uzayda aylarca guc sagladilar Uzay uygulamalarinda gunes hucreleri pilleri 1958 de birincil aku guc kaynagina alternatif bir guc kaynagi olarak onemli bir uygulamada kullanilmasiyla ilk kez one surulmustur Uydu govdesinin disina hucre modulu eklenerek uzay aracinda veya guc sistemlerinde buyuk bir degisiklik olmaksizin gorev suresi uzatilabilmekteydi 1959 da Amerika Birlesik Devletleri uydularda ortak bir ozellik haline gelecek buyuk kanat seklindeki gunes panellerine sahip yi piyasaya surdu Bu diziler 9600 olusuyordu 1960 lara gelindiginde gunes hucreleri en iyi guc agirlik oranini sunduklari icin Dunya yorungesindeki cogu uydu ve ve gunes sistemine bir dizi sonda icin ana guc kaynagi olarak kaldi ve hala da oyledir Ancak bu basarinin uzay uygulamalarinda mumkun olmasinin nedeni enerji guc sistemi maliyetlerinin yuksek olmasi uzay teknolojisi kullanicilarinin baska guc seceneklerine sahip olmamasi ve mumkun olan en iyi hucreler icin odeme yapmaya istekli olmalariydi Bu nedenle ta ki Ulusal Bilim Vakfi nin Ulusal Ihtiyaclara Uygulanan Arastirma programi karasal uygulamalar icin gunes hucrelerinin gelistirilmesini tesvik etmeye baslayana kadar uzay enerjisi piyasasi ozellikle NASA gunes hucrelerinde daha yuksek verimliliklerin gelistirilmesini sagladi 1990 larin basinda uzay gunes hucreleri icin kullanilan teknoloji karasal paneller icin kullanilan silisyum teknolojisinden ayrildi ve uzay araci uygulamalari galyum arsenit bazli III V yari iletken malzemelere gecerek daha sonra yapilan gelistirmelerle modern III V cok baglantili multi junction fotovoltaik hucreye donustu Son yillarda arastirmalar hafif esnek ve yuksek verimli gunes hucreleri tasarlama ve uretme yonunde ilerlemistir Karasal gunes hucresi teknolojisi genellikle mukavemet ve koruma icin bir cam tabakasi ile lamine edilmis silisyum temelli fotovoltaik hucreler kullanir Gunes hucreleri icin uzay uygulamalari hucrelerin ve dizilerin hem yuksek verimli hem de son derece hafif olmasini gerektirir Uydularda uygulanan bazi yeni teknolojiler gunes enerjisinin daha genis bir spektrumunu kullanmak icin degisen bant araliklarina sahip farkli PN baglantilarindan olusan cok baglantili multi junction fotovoltaik hucrelerdir Ek olarak buyuk uydular elektrik uretmek icin buyuk gunes panellerinin kullanilmasini gerektirir Bu durum uydu yorungeye oturtulmadan once uydunun uzerinde gittigi firlatma aracinin geometrik kisitlamalarina uymasi icin gunes paneli dizilerinin katlanmasini ya da parcalara ayrilmasini gerektirir Uydulardaki geleneksel gunes panelleri birbiri uzerine katlanmis birkac kucuk karasal gunes panelinden olusmaktadir Bu kucuk paneller uydu yorungesine yerlestirildikten sonra genis bir panel seklinde acilir Gelisen teknolojiyle yeni uydularda cok hafif olan ve cok kucuk bir hacimde paketlenebilen esnek yuvarlanabilir gunes panelleri kullanilmasi hedeflenmektedir Bu esnek dizilerin daha kucuk boyutu ve agirligi bir firlatma aracinin yuk agirligi ile firlatma maliyeti arasindaki dogrudan iliski nedeniyle bir uydunun firlatilmasinin toplam maliyetini onemli olcude azaltir Fiyat Dususleri Teknolojik iyilestirmeler 1960 lardan itibaren kademeli olarak gerceklesti Maliyetlerin yuksek kalmasinin nedeni de tam olarak buydu cunku uzay yatirimcilari mumkun olan en iyi hucreler icin odeme yapmaya istekliydi ve daha dusuk maliyetli daha az verimli cozumlere yatirim yapmak icin hicbir gerekceleri yoktu Fiyatlar buyuk olcude yari iletken endustrisi tarafindan belirlenmis olup 1960 larda endustrinin entegre devrelere gecisiyle birlikte gorece daha dusuk fiyatlarla daha buyuk yari iletken kulcelerin ingot kullanilmasinin onu acilmistir Ingot uretim fiyatlari dustukce ortaya cikan hucrelerin fiyati da dustu Bu durum 1971 yilinda hucre maliyetlerini watt basina 100 dolar seviyelerine kadar dusurdu 1969 un sonlarinda isimli girisimci ve yonetici gelecek 30 yil boyunca projeler arayan unlu petrol ve enerji sirketi Exxon un ekibine katildi ve OPEC petrol krizinin ardindan Nisan 1973 te o sirada Exxon un yuzde yuz istiraki olan i SPC kurdu Bu firma ve ekibi elektrik fiyatlarinin 2000 yilina kadar cok daha pahali olacagi sonucuna vardi ve bu fiyat artisinin alternatif enerji kaynaklarini daha cekici hale getirecegini dusundu Buna istinaden bir pazar arastirmasi yapti ve watt basina yaklasik 20 watt lik bir fiyatin onemli bir talep yaratacagi sonucuna vardi Ekip rough sawn teknigiyle islenen wafer yuzeyine dayanarak waferleri parlatma ve yansima onleyici Anti reflektif bir katmanla kaplama adimlarini ortadan kaldirdi Ayrica uzay uygulamalarinda kullanilan pahali malzemeleri ve elle yapilan kablolamalari arkada bir baskili devre karti on tarafta akrilik plastik ve hucreler arasinda silikon yapistirici kullanarak degistirdi Gunes panelleri elektronik pazarindan cikarilan malzemeler kullanilarak yapilabilir hale gelmisti SPC firmasi tanitimini yaptigi bu yeni urunle deniz seyrusefer uygulamalari ureticisi firmasini sahil guvenligi icin kullanilan seyir samandiralarina guc saglamak icin panellerini kullanmaya ikna etti Arastirma ve Endustriyel Uretim Karasal uygulamalar icin gunes enerjisi arastirmalari ABD Ulusal Bilim Vakfi nin Gelismis Gunes Enerjisi Arastirma ve Gelistirme Bolumu tarafindan 1969 dan 1977 ye kadar suren Ulusal Ihtiyaclara Uygulanan Arastirma programi ile one cikmis ve karasal elektriksel guc uretimine yonelik gunes enerjisi gelistirmeye yonelik arastirmalari finanse etmistir 1973 tarihli Cherry Hill Konferansi bu hedefe ulasmak icin gerekli teknoloji hedeflerini ortaya koydu ve bu hedeflere ulasmak icin iddiali bir projenin ana hatlarini cizerek onlarca yildir devam edecek olan uygulamali bir arastirma programini baslatti Program daha sonra ABD Enerji Bakanligiyla birlesecek olan ERDA tarafindan devralindi 1973 petrol krizinin ardindan petrol sirketleri yuksek karlarini gunes enerjisi sirketlerini kurmak veya satin almak icin kullandilar ve o donemden sonra onlarca yil en buyuk ureticiler olarak kaldilar Exxon Shell daha sonra BP tarafindan satin almistir ve gibi firmalarin tamami 1970 ler ve 1980 lerde buyuk gunes enerjisi departmanlarina sahipti Daha sonra bu isimler arasina General Electric Motorola IBM ve RCA gibi teknoloji sirketleri de katildi Azalan maliyetler ve Eksponansiyel BuyumeEnflasyona gore hesaplandiginda 1970 lerin ortalarinda bir gunes paneli modulu icin watt basina fiyat 96 dolar olarak belirlenmistir Bloomberg New Energy Finance verilerine gore surec iyilestirmeleri ve uretimdeki cok buyuk artis bu rakami 2016 yilinda 99 duserek watt basina 68 sente getirmistir Moore Yasasina benzer bir gozlem olan Swanson yasasi gunes endustrisi hacmi iki katina ciktiginda gunes hucresi fiyatlarinin 20 dustugunu gostermektedir Bu gozlem teknigi 2012 nin sonlarinda haftalik yayin The Economist te bir makalede yer almistir Daha ileri iyilestirmeler uretim maliyetini watt basina 1 dolarin altina dusurmus ve toptan satis maliyetleri 2 dolarin cok altinda kalmaya baslamistir Yari iletken endustrisi giderek buyuyen ingotlara gectikce eski ekipman ucuz hale gelmeye baslamistir Ekipman fazlasi piyasada bulunur hale geldikce hucre boyutlari buyumustur ornegin daha sonra BP tarafindan satin alinacak ARCO Solar in orijinal panelleri 2 ila 4 inc 50 ila 100 mm capinda hucreler kullanmistir 1990 larda ve 2000 lerin basinda panellerde genellikle 125 mm ebatlarinda hucreler mevcutken 2008 den sonra neredeyse tum yeni paneller 156 mm ebatlarinda hucre kullanmaya gecmistir 1990 larin sonlarinda ve 2000 lerin baslarinda duz ekran televizyonlarin piyasaya girmesiyle panelleri kaplamak icin genis yuksek kaliteli cam levhalarin yaygin olarak bulunmasina yol acmis ve daha buyuk gunes paneli boyutlari elde edilmeye baslanmistir 1990 larda polisilikon polisilisyum hucreler giderek daha populer hale geldi Bu hucre tipi monosilisyum mono muadillerine gore daha az verimlilik sunmaktaydi buna karsin maliyeti dusuren buyuk kazanlarda kristal buyutmesi gerceklesmekteydi 2000 lerin ortalarina gelindiginde dusuk maliyetli panel pazarinda poli hucre tipi baskindi ancak son zamanlarda mono hucre tipi yaygin kullanima geri donmustur Wafer bazli hucre ureticileri 2004 2008 yillarinda yuksek silisyum fiyatlarina silisyum tuketimindeki hizli dususlerle yanit verdiler in organik hucre ve gunes hucresi enerjisi departmani muduru Jef Poortmans a gore 2008 de mevcut hucreler beher watt elektrik uretimi basina 8 9 gram 0 28 0 32 oz kalinligi 200 mikron civarinda silisyum kullanmaktaydi Kristal silisyum paneller dunya capindaki pazarlara hakimdir ve cogunlukla Cin ve Tayvan da uretilmektedir 2011 in sonlarina dogru Avrupa talebindeki bir dusus kristal gunes panellerinin fiyatlarini 2010 a gore keskin bir sekilde watt basina 1 09 civarina dusurdu Fiyatlar 2012 de dusmeye devam ederek 2012 4 ceyrekte 0 62 watt a ulasti Fotovoltaik FV Gunes Elektrigi Asya da en hizli buyuyor ve su anda dunya capindaki dagitimin onemli bir kismini Cin olusturmaktadir Yenilenebilir enerjide lokomotif gorevi gormeye baslayan Fovotoltaik Gunes Elektrigi Solar ile ilgili Becquerel Enstitusu ve Uluslararasi Enerji Ajansinin yayinlamis oldugu verilere gore 2019 yili sonu global Fotovoltaik Solar Kapasitesi 627 Gigawatt tir Bunun 115GW lik kismi 2019 yilinda eklenmistir ve her yil artmaya devam etmektedir Kaynak hatasi Acilis lt ref gt etiketi hatali bicimlendirilmis veya hatali bir ada sahip Bkz Kaynak gosterme Silisyum gunes hucreleri ve petrolun dolar basina enerji hacmi Bazi temel elektrik uretim teknolojilerinin karbon yogunlugu Aslinda silisyum gunes hucrelerinin emre amade enerjisinin dolar cinsinden maliyetleri 2004 yilindan bu yana petrol karsiligini gecti FV den elde edilen elektrigin tum Avrupa da toptan elektrik maliyetleri ile rekabetci olacagi ve kristal silisyum gunes panellerinin enerji geri odeme suresinin 2020 yilina kadar 0 5 yilin altina indirilebilecegi tahmin ediliyor Subvansiyonlar ve Sebeke Paritesi Gunes enerjisine ozel destek tarifeleri ulkeye gore ve ulke icinde bolgelere gore degisebilir Bu tur tarifeler gunes enerjisi projelerinin gelistirilmesini tesvik etmektedir Genel olarak sebeke paritesi subvansiyonsuz fotovoltaik elektrigin elektrik sebekesinden gelen yaygin kullanim elektrik fiyatina esit veya daha ucuz oldugu nokta olarak tanimlanmaktadir Gunes enerjisinin savunuculari once Kaliforniya ve Japonya gibi bol gunes ve yuksek elektrik maliyetleri olan bolgelerde sebeke paritesine ulasmayi umuyorlardi BP 2007 de Hawaii ve elektrik uretmek icin dizel yakit kullanan diger ada yerlesimleri icin sebeke paritesi olustugunu iddia etti George W Bush 2015 i ABD deki tarihi olarak belirledi Fotovoltaik Dernegi 2012 de Avustralya nin sebeke paritesine ulastigini bildirdi Tarife desteklerini goz ardi ederek Gunes panellerinin fiyati 40 yil boyunca istikrarli bir sekilde dusmesine ragmen 2004 yilinda Almanya daki yuksek subvansiyonlarin talebi onemli olcude artirmasi ve saflastirilmis silisyumun gunes panellerinin yani sira bilgisayar ciplerinde kullanilmasi nedeniyle fiyatinin buyuk olcude artmasi nedeniyle bu fiyat dususu kesintiye ugradi Ozellikle batiyi etkisi altina alan 2008 deki durgunluk ve Cin de silisyum imalatinin baslamasi fiyatlarin tekrar dususe gecmesine yol acmistir Ocak 2008 den sonraki dort yil icinde Almanya da gunes enerjisi panel fiyatlari watt pik basina 3 dan 1 ya seviyelerine inmistir Ayni donemde kuresel anlamda uretim kapasitesi yillik 50 nin uzerinde bir buyume yasamistir Bu esnada Cin pazar payini 2008 de 8 den 2010 un son ceyreginde 55 in uzerine cikardi Aralik 2012 de Cin gunes panellerinin fiyati 0 60 Wp ye kristal moduller dusmustur Wp kisaltmasi watt pik kapasitesi veya optimum kosullar altinda maksimum kapasite anlamina gelir 2016 sonu itibariyla monte edilmis gunes panelleri hucre kastedilmiyor icin spot fiyatlarin 0 36USD Wp gibi rekor dusuk bir seviyeye dustugu bildirilmistir O donem en buyuk ikinci tedarikci olan Inc 2016 nin ucuncu ceyreginde 0 37 ABD Dolari Wp maliyet bildirmis fiyati onceki ceyrege gore 0 02 ABD Dolari dusmustu O donem bircok uretici maliyetlerin 2017 nin sonunda 0 30 ABD dolari civarina dusecegini tahmin ediyordu Ayrica dunyanin bazi bolgelerinde yeni gunes enerjisi kurulumlarinin komure dayali termik santrallerden daha ucuz oldugu ve on yil icinde dunyanin buyuk bir kisminda durumun boyle olmasinin beklendigi bildirildi TeoriGunes hucreleri tarafindan yuk toplama semasi Isik her iki elektrot tarafindan toplanan elektron deligi ciftleri yaratan seffaf iletken elektrot araciligiyla iletilir Bir gunes hucresinin calisma mekanizmasi Gunes hucresi birkac adimda calisir Gunes isiginda var olan fotonlar gunes paneline carpar ve safsizlastirma katki maddeleriyle dopinglenmis silisyum gibi yari iletken malzemeler tarafindan emilir Elektronlar mevcut molekuler atomik yorungelerinde uyarilir Bir elektron uyarildiginda enerjiyi isi olarak dagitabilir ve yorungesine geri donebilir veya bir elektrota ulasana kadar hucre icinde hareket edebilir Akim potansiyeli iptal etmek icin malzemeden gecer ve bu elektrik yakalanir Bu islemin gerceklesmesi icin malzemenin kimyasal baglari hayati oneme sahiptir ve genellikle silisyum iki kat halinde kullanilir bir katman borla digeri fosforla katkilidir dopinglenmistir Bu katmanlar farkli kimyasal elektrik yuklerine sahiptir ve daha sonra elektronlarin akimini hem surdurur hem de yonlendirir Moduler halde bir dizi gunes hucresi gunes enerjisini kullanilabilir miktarda dogru akim DC elektrigine donusturur Bir invertor gucu alternatif akima AC donusturebilir En yaygin olarak bilinen gunes hucreleri silisyumdan yapilmis genis alanli bir olarak yapilandirilmistir Diger gunes hucresi turleri organik gunes hucreleri boyaya duyarli gunes hucreleri gunes hucreleri kuantum nokta gunes hucreleri vb olarak sayilabilir Bir gunes hucresinin aydinlatilmis tarafi genellikle isigin aktif malzemeye girmesine izin vermek ve uretilen yuk tasiyicilari toplamak icin seffaf bir iletken filme sahiptir Tipik olarak indiyum kalay oksit iletken polimerler veya iletken nanotel aglari gibi yuksek gecirgenlige ve yuksek elektrik iletkenligine sahip filmler bu amacla kullanilir VerimlilikBir gunes hucresinin teorik maksimum verimliligi icin Bant araligi 1 ile 1 5 eV arasinda olan yari iletkenler veya yakin kizilotesi isik verimli bir tekli baglantili single Junction hucre olusturmak icin en buyuk potansiyele sahiptir Burada gosterilen verimlilik siniri cok baglantili gunes hucreleri Multi Junciton Solar Cell tarafindan asilabilir Gunes hucresi verimliligi yansitma verimliligi termodinamik verimlilik yuk tasiyici ayirma verimliligi ve iletken verimliligi olarak ayrilabilir Genel verimlilik bu bagimsiz olcumlerin urunudur Bir gunes hucresinin enerji donusum verimliligi elektrige donusturulen giris gucunun oraniyla tanimlanan bir parametredir Bir gunes hucresinin gerilime voltaja bagli bir verimlilik egrisi sicaklik katsayilari ve izin verilen golge acilari vardir Bu parametrelerin dogrudan olculmesindeki zorluk nedeniyle diger parametreler ikame edilir entegre kuantum verimliligi V OC orani ve Fill Factor Yansitma kayiplari harici kuantum verimliligi altinda kuantum verimliliginin bir kismidir Rekombinasyon kayiplari kuantum verimliliginin V OC oraninin ve doldurma faktorunun baska bir bolumunu olusturur Direncli kayiplar agirlikli olarak doldurma faktoru altinda kategorize edilir ancak ayni zamanda kuantum verimliliginin acik devre gerilimi VOC oraninin kucuk kisimlarini da olusturur gercek maksimum elde edilebilir gucun Pmpp ve kisa devre akiminin carpimina oranidir Bu oran performansin degerlendirilmesinde onemli bir parametredir 2009 yilinda tipik ticari gunes hucrelerinin doldurma faktoru gt 0 70 idi B sinifi hucrelerin faktoru genellikle 0 4 ile 0 7 arasindaydi Yuksek doldurma faktorune sahip hucreler dusuk esdeger seri dirence ve yuksek esdeger sont direncine sahiptir bu nedenle hucre tarafindan uretilen akimin daha azi dahili kayiplarda dagitilir Tek single junction kristal silisyum paneller 1961 de Shockley Queisser Limiti olarak belirtilen ve teorik olarak 33 16 lik sinirlayici guc verimliligine yaklasmaktadir En uc noktada sonsuz sayida katmanla buna karsilik gelen sinir konsantre gunes isigi kullanildiginda 86 dir 2014 yilinda uc sirket bir silisyum gunes hucresi icin elden edilen 25 6 oraninda verimlilik rekorunu kirdi Panasonic bunlarin icerisinde en verimli olaniydi Sirket golgeli alanlari ortadan kaldirarak on temas iletkenlerini panelin arkasina tasidi Ayrica yuksek kaliteli silisyum wafer yuzeyindeki veya yakinindaki kusurlari ortadan kaldirmak icin yuksek kaliteli silisyum wafer onune ve arkasina ince silisyum filmler uyguladilar 2015 yilinda Fraunhofer ISE CEA LETI ve SOITEC arasindaki bir Fransiz Alman isbirliginde uretilen 4 baglantili Multi Junction GaInP GaAs GaInAsP GaInAs gunes hucresi 46 1 lik gunes isiginin konsantrasyon orani 312 yeni bir laboratuvar rekor verimliligi elde etti Eylul 2015 te hucreleri icin 20 nin uzerinde bir verimlilik elde ettigini duyurdu Atmosferik basincta kimyasal buhar biriktirme APCVD hat ici uretim zincirini optimize etme calismasi uretimi ticarilestirmek icin Fraunhofer ISE den ayrilan bir sirket olan NexWafe GmbH ile isbirligi icinde yapildi Uc baglantili triple junction ince film gunes hucreleri icin dunya rekoru Haziran 2015 te 13 6 olarak belirlendi 2016 yilinda Fraunhofer ISE deki arastirmacilar konsantrasyon olmadan 30 2 verimlilige ulasan iki terminalli uc baglantili triple junction GaInP GaAs Si alasimli gunes hucresi duyurdu 2017 yilinda EPFL ve CSEM deki Isvicre kuruluslarina ait bir arastirma ekibi cift baglantili dual junction GaInP GaAs gunes hucresi icin 32 8 lik rekor gunes verimliligi bildirdi Ek olarak uc baglantili triple junction gunes hucreleri rekoru icin cift baglantili dual junction bu hucre 35 9 luk gunes verimliligi elde etmek icin bir silisyum gunes hucresi ile mekanik olarak ust uste bindirildi Gunes hucresi enerji donusum verimlilikleri arastirmasi icin bildirilen zaman cizelgesi Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvari Malzemeler1990 dan beri FV teknolojisi ile yillik uretim acisindan kuresel pazar payi Gunes hucreleri tipik olarak yapildiklari yari iletken malzemeden isim alir Bu malzemelerin gunes isigini absorbe edebilmesi icin belirli ozelliklere sahip olmasi gerekir Bazi hucreler Dunya yuzeyine ulasan gunes isigini isleyecek sekilde tasarlanirken digerleri uzayda kullanim icin optimize edilmistir Gunes hucreleri yalnizca tek bir isik emici malzeme katmanindan yapilabilir veya cesitli absorpsiyon ve yuk ayirma mekanizmalarindan yararlanmak icin birden cok fiziksel konfigurasyon Multi Junction kullanabilir Gunes hucreleri birinci ikinci ve ucuncu nesil hucreler olarak siniflandirilabilir Birinci nesil hucreler ayni zamanda geleneksel veya wafer tabanli hucreler olarak da adlandirilir polisilisyum ve monokristal silisyum gibi malzemeleri iceren ticari olarak en yaygin ve baskin fotovoltaik FV teknolojisi olan kristal silisyumdan yapilmistir Ikinci nesil gunes hucreleri amorf silisyum CdTe ve CIGS hucrelerini iceren ve kamu hizmeti utility scale olcegindeki fotovoltaik guc santrallerinde binaya entegre BIPV fotovoltaik sistem yapiminda veya kucuk sebekeden bagimsiz fotovoltaik guc sisteminde ticari olarak onemli olan ince film gunes hucreleridir Ucuncu nesil gunes hucreleri genellikle yeni ortaya cikan fotovoltaikler olarak tanimlanan bir dizi ince film teknolojisini icerir bunlarin cogu henuz ticari olarak uygulanmamistir ve hala arastirma veya gelistirme asamasindadir Bircogu organik malzemeler genellikle organometalik bilesikler ve inorganik maddeler kullanir Verimliliklerinin dusuk olmasina ve emici malzemenin stabilitesinin ticari uygulamalar icin genellikle cok kisa olmasina ragmen dusuk maliyetli yuksek verimli gunes hucresi uretme hedefine ulasmayi vadettikleri icin bu teknolojilere yonelik cok fazla arastirma yapilmaktadir Kristal Silisyum Simdiye kadar gunes hucreleri icin en yaygin kitle malzeme ayni zamanda gunes sinifi silisyum olarak da bilinen c Si kaynak belirtilmeli Silisyum kristallesme duzeyi ve kristal boyutuna gore birden cok kategoriye ayrilir Bu hucreler tumuyle kavrami temelinde sekillenmistir C Si den yapilan gunes hucreler 160 240 mikrometre kalinligi arasi yonga plaka wafer lardan yapilir Monokristal Silisyum Sion un tavani kaputu ve dis kabugunun buyuk parcalari yuksek verimli monokristal silisyum hucrelerle donatilmistir Monokristal silisyum mono Si gunes hucreleri elektronlarin cok poli kristalli bir konfigurasyonda oldugundan daha serbestce hareket etmesini saglayan tek kristalli bir bilesime sahiptir Sonuc olarak monokristal gunes panelleri cok kristalli emsallerinden daha yuksek bir verimlilik saglar Hucrelerin koseleri bir sekizgen gibi kirpilmis gorunur cunku yonga plakasi wafer malzemesi tipik olarak Czochralski Yontemiyle buyutulen silindirik kulcelerden ingot kesilmektedir Mono Si hucreleri kullanan gunes panelleri kucuk beyaz elmaslardan olusan ayirt edici bir desen sergiler Epitaksiyel Silisyum Gelisimi Epitaksiyel kristal silisyum yonga plakasi wafer bir monokristal silisyum tohum yonga plakasinda wafer kimyasal buhar biriktirme CVD ile buyutulebilir ve daha sonra elle manipule edilebilen ve dogrudan monokristal silisyum kulcelerden kesilmis yonga plakasi wafer hucrelerinin yerine gecebilen bazi standart kalinliklarda ornegin 250 um kendinden destekli yonga plakalari wafer olarak ayrilir Bu centiksiz teknikle yapilan gunes hucreleri ancak kimyasal buhar biriktirme CVD islemi yuksek verimli hat ici islemde atmosferik basincta yapilabilirse onemli olcude daha dusuk maliyetle yapilabililr ve yonga plakali wafer standart hucrelerinkine yaklasan verimliliklere sahip olabilir Epitaksiyel yonga plakalarin wafer yuzeyi isik emilimini artirmak icin dokulu olabilir Haziran 2015 te n tipi monokristal silisyum wafer uzerinde epitaksiyel olarak buyutulen hetero farkli cins baglantili heterojunction gunes hucrelerinin toplam 243 4 cm2 displaystyle 2 hucre alani uzerinde 22 5 lik bir verime ulastigi bildirildi Polikristal Silisyum Polikristal silisyum veya cok kristalli silisyum coklu Si multi Si hucreler dokum kare kulcelerden yapilir buyuk erimis silisyum bloklari dikkatlice sogutulur ve katilastirilir Malzemeye tipik metal pul etkisini veren kucuk kristallerden olusurlar Polisilisyum hucreler bir doneme kadar fotovoltaikte kullanilan en yaygin turdu ve daha ucuzdu ancak monokristal silisyum hucrelerden daha az verimlidir Monokristal silisyum hucre uretiminde dokum teknolojilerinin gelismesiyle daha az tercih edilir hale gelmistir Serit Silisyum Serit silisyum bir tur polikristal silisyumdur erimis silisyumdan duz ince filmlerin cekilmesiyle olusturulur ve polikristal bir yapi ile sonuclanir Silisyum atigindaki buyuk azalma nedeniyle bu hucrelerin yapimi Polikristal Silisyumdan daha ucuzdur cunku bu yontem kulcelerden kesmeyi gerektirmez Ancak ayni zamanda daha az verimlidirler Surec 1970 lerde Mobil Tyco Solar Energy Corp Energy Materials Corp Motorola ve IBM tarafindan gelistirilmistir Mono Benzeri Coklu Silisyum MLM Bu form 2000 lerde gelistirilmis ve 2009 civarinda ticari olarak tanitilmistir Dokum mono olarak da adlandirilan bu tasarim kucuk mono malzeme cekirdeklerine sahip polikristal dokum kaliplari kullanir Sonuc dis taraflarin etrafinda polikristal olan dokme monokristal benzeri bir malzemedir Proses icin dilimlendiginde ic bolumler yuksek verimli mono benzeri hucrelerdir ancak kirpilmis yerine kare seklindedir dis kenarlar ise geleneksel poli olarak kalir Bu uretim yontemi ile poli benzeri fiyatlarla mono benzeri hucrelerin uretimi saglanir Ince Film Amorf silisyum Kristal yapili olmayan bu Si pillerinden alinan verim 10 dolayinda ticari modullerde ise 5 7 mertebesindedir Gunumuzde daha cok kucuk elektronik cihazlarin guc kaynagi olarak kullanilan amorf silisyum gunes pilinin bir baska onemli uygulama sahasinin binalara butunlesik yarisaydam cam yuzeyler olarak bina dis koruyucusu ve enerji ureteci olarak kullanilabilecegi tahmin edilmektedir kaynak belirtilmeli Kadmiyum Tellurid CdTe Cok kristalli malzeme olan CdTe ile gunes pili maliyetinin cok azalacagi tahmin edilmektedir Laboratuvar tipi kucuk hucrelerde 16 ticari tip modullerde ise 7 civarinda verim elde edilmektedir kaynak belirtilmeli Bakir Indiyum Diselenid CuInSe2 Bu cok kristalli pilde laboratuvar sartlarinda 17 7 ve enerji uretimi icin gelistirilmis prototip bir modulde ise 10 2 verim alinmistir kaynak belirtilmeli Optik Yogunlastiricili Hucreler Gelen isigi 10 500 kat yogunlastiran mercekli veya yansiticili araclarla modul verimi 17 nin pil verimi ise 30 un uzerine cikabilmektedir Yogunlastiricilar basit ve ucuz plastik malzemeden yapilir kaynak belirtilmeli Ince film teknolojileri bir hucredeki aktif madde miktarini azaltir Bu tur hucrelerle imal edilen gunes panellerinde cogu tasarim aktif malzemeyi hucre eva iletken iki cam bolme arasinda sikistirmaya dayalidir Silisyum gunes panelleri yalnizca bir cam bolmesi kullandigindan ince film paneller daha kucuk bir ekolojik etkiye sahip olmalarina ragmen yasam dongusu analizinden belirlenir kristalin silisyum panellerden yaklasik iki kat daha agirdir Kadmiyum tellur Kadmiyum tellur su ana kadar kristal silisyum panellere maliyet watt olarak rakip olabilecek tek ince film panel malzemesidir Ancak kadmiyum oldukca toksiktir ve tellur anyon tellurid kaynaklari sinirlidir Hucrelerde bulunan kadmiyum salinirsa toksik hale gelecektir Bununla birlikte hucrelerin normal calismasi sirasinda serbest birakilmasi imkansizdir ve konut catilarindaki yanginlar sirasinda da bu durum ortaya cikmaz Bir metrekarelik CdTe daha kararli ve daha az cozunur bir bicimde tek bir C hucreli nikel kadmiyum pil ile yaklasik olarak ayni miktarda Cd icerir Bakir Indiyum Galyum Selenid Bakir indiyum galyum selenid CIGS bir dogrudan bant araligi malzemesidir Ticari olarak onemli tum ince film malzemeleri arasinda en yuksek verime 20 sahiptir bkz Geleneksel imalat yontemleri birlikte buharlastirma ve puskurtme gibi vakum islemlerini icerir IBM ve son gelismeler vakumsuz cozum surecleri kullanarak maliyeti dusurmeye calismaktadir Silisyum ince film esas olarak gazi ve hidrojen gazindan kimyasal buhar biriktirme tipik olarak plazma ile guclendirilmis PE CVD ile cokeltilir Cokeltme parametrelerine bagli olarak bu amorf silisyum a Si veya a Si H silisyum veya nc Si veya nc Si H ayni zamanda mikrokristal silisyum olarak da adlandirilabilir Amorf silisyum bugune kadarki en iyi gelistirilmis ince film teknolojisidir Amorf bir silisyum a Si gunes hucresi kristal olmayan veya mikrokristal silisyumdan yapilir Amorf silisyum 1 7 eV bant araligi ile kristal silisyumdan c Si 1 1 eV daha yuksek bir bant araligina sahiptir yani gunes spektrumunun gorunur kismini spektrumun yuksek guc yogunluklu kizilotesi kismindan daha guclu bir sekilde absorbe etmektedir A Si ince film gunes hucrelerinin uretimi substrat olarak cam kullanir ve plazma ile guclendirilmis kimyasal buhar biriktirme PECVD ile cok ince bir silisyum tabakasi cokeltir biriktirir Dusuk hacimli Nc Si silisyum fraksiyonuna sahip silisyum yuksek icin idealdir Nanokristal Silisyum Nc Si Kristal Silisyum c Si yaklasik olarak ayni bant araligina sahiptir Nanokristal Silisyum Nc Si ve Amorf silisyum a Si avantajli bir sekilde ince katmanlar halinde birlestirilerek hucre adi verilen katmanli bir hucre olusturabilir A Si de ki ust hucre gorunur isigi absorbe eder ve nc Si de ki alt hucre icin spektrumun kizilotesi kismini birakir Galyum Arsenit Ince Film Yari iletken bir malzeme olan galyum arsenit GaAs ayrica tek kristalli ince film gunes hucreleri icin de kullanilmaktadir GaAs hucreleri cok pahali olmasina ragmen 28 8 oraninda verimle tek baglantili single junction gunes hucresi alaninda verimlilik rekorunu elinde tutmaktadir Endustrinin uzay tabanli gunes enerjisi icin maliyet yerine verimliligi tercih etmesi nedeniyle CPV HCPV ve uzay araclarindaki gunes panelleri icin multi junction Galyum Arsenit GaAs Ince Film daha yaygin olarak kullanilmaktadir Onceki literature ve bazi teorik analizlere dayanarak GaAs in bu kadar yuksek guc donusturme verimliligine sahip olmasinin birkac nedeni oldugu soylenebilir Ilk olarak GaAs bant araligi 1 43ev dir ve bu neredeyse gunes hucreleri icin en ideal araliktir Ikincisi Galyum diger metallerin eritilmesinin bir yan urunu oldugu icin GaAs hucreleri isiya nispeten duyarsizdir ve sicaklik oldukca yuksek oldugunda yuksek verimliligini koruyabilir Ucuncusu GaAs genis tasarim seceneklerine sahiptir GaAs lari gunes hucresinde aktif katman olarak kullanan muhendisler GaAs larda daha iyi elektronlar ve delikler olusturabilen cok sayida baska katman secenegine sahip olabilir Cok Baglantili Hucreler Dawn Uzay Sondasi in 10 kW gucunde uclu baglantili triple junction galyum arsenit gunes paneli dizisinin kanatlar tam acikken gorunumu Cok baglantili Multi junction hucreler tipik olarak epitaksi kullanan her biri esasen digerinin uzerinde buyutulen kristal buyutme gunes hucresi olan cok sayida ince filmden olusur Her katman spektrumun farkli bir bolumu uzerinden elektromanyetik radyasyonu absorbe etmesine izin vermek icin farkli bir bant araligi enerjisine sahiptir Cok baglantili Multi junction hucreler baslangicta uydular ve uzay arastirmalari gibi ozel uygulamalar icin gelistirildi ancak gunumuzde gunes isigini kucuk yuksek verimli coklu baglantiya yogunlastirmak icin lensler ve kavisli aynalar kullanan yeni bir teknoloji olan karasal CPV giderek daha fazla kullanilmaya baslanmistir Yuksek yogunlastirici fotovoltaikler HCPV gunes isigini bin kata kadar yogunlastirarak gelecekte geleneksel fotovoltaik gunes elektrik yontemlerini geride birakma potansiyeline sahiptir 21 26 Monolitik seri bagli galyum indiyum fosfit GaInP galyum arsenit GaAs ve germanyum Ge dayali hucrelerin maliyet baskilarina ragmen satislari artmaktadir Ornegin galyum metalinin maliyeti kg basina 960 seviyelerindedir Ek olarak germanyum metal fiyatlari bu yil kg basina onemli olcude 1000 1200 a yukselmistir Cok baglantili Hucre teknolojisinde kullanilan metallar arasinda galyum 4N 6N ve 7N Ga arsenik 4N 6N ve 7N ve kristaller icin germanyum pirolitik bor nitrur pBN potalari ve bor oksit bulunur Bu urunler tum substrat imalat endustrisi icin kritik oneme sahiptir Ornegin bir uclu baglanti triple junction hucresi su yari iletkenlerden olusabilir GaAs Ge and GaInP2 Uc baglantili GaAs gunes hucreleri 2003 2005 ve 2007 de Hollandali dort kez World Solar Challenge kazanan Nuna nin ve Hollandali gunes arabalari Solutra 2005 Twente One 2007 ve 21Revolution 2009 tarafindan guc kaynagi olarak kullanilmistir GaAs tabanli cok baglantili cihazlar bugune kadarki en verimli gunes hucreleridir 15 Ekim 2012 de uclu baglantili metamorfik hucreler 44 luk rekor bir yukseklige ulasmistir GaInP Si Cift Baglantili Gunes Hucreleri 2016 yilinda III V cok baglantili gunes hucrelerinin yuksek verimliligini silisyumla iliskili ekonomi ve deneyim zenginligi ile birlestiren hibrit fotovoltaik yonga plaka wafer uretimi icin yeni bir yaklasim tanimlanmistir Yaklasik 30 yillik bir calisma konusu olan III V malzemesinin gerekli yuksek sicakliklarda silisyum uzerinde buyutulmesiyle ilgili teknik komplikasyonlar plazma ile guclendirilmis kimyasal buhar biriktirme PECVD teknigi ile dusuk sicaklikta GaAs uzerinde silisyumun buyumesiyle onlenerek giderildi Silisyum Si tekli baglantili single junction gunes hucreleri onlarca yildir genis capta incelenmektedir ve 1 sun olcu birimi olarak kosullarinda 26 pratik verimliliklerine ulasmaktaydi Bu verimliligin arttirilmasi Si hucresine 1 1 eV den daha buyuk bant araligi enerjisine sahip daha fazla hucre eklenmesini gerektirebilir bu da ek voltaj uretimi icin kisa dalga boylu fotonlarin donusturulmesine izin verir Ust hucre olarak 1 6 1 8 eV bant araligina sahip ikili baglantili bir gunes hucresi isil kayiplari azaltabilir yuksek bir harici radyasyon verimliligi uretebilir ve 45 in uzerinde teorik verimlilik elde edilebilir Bir tandem hucre GaInP ve Si hucrelerinin buyutulmesiyle uretilebilir Bunlari ayri ayri buyutmek Si ile bir hucreye dogrudan entegrasyonu engelleyen en yaygin III V katmanlari arasindaki 4 kafes sabit uyumsuzlugunun ustesinden gelebilir Iki hucre bu nedenle seffaf bir cam slayt ile ayrilir boylece kafes uyumsuzlugu sistemde zorlanmaya neden olmaz Bu 18 1 lik bir verimlilik gosteren dort elektrik kontagi ve iki baglantiya sahip bir hucre olusturur 76 2 lik bir doldurma faktoru FF ile Si alt hucresi tandem cihazda 11 7 lik 0 4 bir etkinlige ulasir ve bu da 29 8 lik bir kumulatif tandem hucre etkinligi ile sonuclanir Bu verimlilik 29 4 teorik sinirini ve bir Si 1 sun gunes hucresinin rekor deneysel verimlilik degerini asmaktadir ve ayrica rekor verimlilik 1 sun GaAs cihazindan daha yuksektir Bununla birlikte bir GaAs substrati kullanmak pahalidir ve pratik degildir Bu nedenle arastirmacilar bir GaAs substratina ihtiyac duymayan iki elektriksel temas noktasi ve bir baglanti noktasi olan bir hucre yapmaya calisirlar Bu GaInP ve Si nin dogrudan entegrasyonu olacagi anlamina gelir Gunes Hucrelerinde Arastirmalargunes hucreleri aktif katman olarak yapili bir malzeme iceren gunes hucreleridir En yaygin olarak bu cozelti ile islenmis hibrit organik inorganik kalay veya kursun halojenur bazli bir malzemedir Verimlilikler 2009 da ilk kullanimlarinda 5 in altindayken 2020 de 25 5 e yukseldi ve bu durum da onlari cok hizli gelisen bir teknoloji ve gunes hucresi alaninda gundem maddesi haline getirdi Perovskit gunes hucrelerini olceklendirmenin son derece ucuz oldugu tahmin ediliyor ve bu da onlari ticarilestirme icin cok cekici bir secenek haline getirmektedir Simdiye kadar cogu perovskit gunes hucresi turu ticarilestirilmek icin yeterli operasyonel kararliliga ulasamamis olsa da ancak kuresel olcekte bircok arastirma grubu bunu cozmenin yollarini arastirmaya devam etmektedir Perovskit gunes hucrelerinin ve tandem perovskitin enerji ve cevresel surdurulebilirliginin yapilara bagli oldugu gosterilmistir Iki Yuzeyli Bifacial Gunes Hucreleri Noto da Senegal iki yuzeyli gunes panel tesisi 1988 Albedoyu gelistirmek icin zemin beyaza boyanmistir Seffaf bir arka tarafa sahip iki yuzeyli bifacial gunes panelleri isigi hem onden hem de arkadan emebilir Bu nedenle geleneksel tek yuzlu gunes panellerinden daha fazla elektrik uretebilirler Iki yuzeyli bifacial gunes hucrelerinin ilk patenti 1966 da Japon arastirmaci Hiroshi Mori tarafindan yapildi Daha sonra Rusya nin 1970 lerde uzay programlarinda iki yuzeyli gunes hucrelerini ilk kez kullanan ulke oldugu soyleniyor 1976 da Gunes Enerjisi Enstitusu Prof Antonio Luque liderligindeki iki yuzeyli gunes hucrelerinin gelistirilmesi icin bir arastirma programi baslatti Bu program cercevesinde 1977 ABD ve Ispanyol patentlerine dayanilarak bir anot on yuzu ve bir katot arka yuzu olan pratik bir iki yuzeyli hucre onerildi daha once bildirilen oneriler ve girisimlerde her iki yuz de anodikti ve hucreler arasindaki baglanti karmasik ve pahaliydi 1980 yilinda Luque un ekibinde bir doktora ogrencisi olan Andres Cuevas beyaz bir arka plan saglandiginda iki yuzeyli gunes hucrelerinin cikis gucunde ayni yonlendirilmis ve egimli tek yuzlu olanlara gore 50 lik bir artis oldugunu deneysel olarak kanitladi 1981 de sirketi gelistirilen iki yuzeyli hucreleri uretmek icin Malaga da kuruldu ve boylece bu FV hucre teknolojisinin bu alanda ilk sanayilesmesi saglandi Ilk uretim kapasitesi 300 kW yil olan iki yuzeyli gunes hucreleri ile un uretiminin ilk donum noktalari 1986 yilinda Iberdrola elektrik dagitim firmasi icin insa edilen deki 20kWp enerji santrali ve 1988 yilinda Ispanya uluslararasi yardim ve isbirligi programlari tarafindan finanse edilen Noto Gouye Diama koyunde Senegal 20kWp lik bir sebekeden bagimsiz kurulum oldu Uretim maliyetlerinin dusmesi nedeniyle firmalar 2010 yilindan itibaren yine ticari iki yuzeyli bifacial gunes panelleri uretmeye basladilar 2017 ye kadar Kuzey Amerika da iki yuzeyli bifacial paneller saglayan en az sekiz sertifikali fotovoltaik panel ureticisi mevcuttu tarafindan iki yuzeyli bifacial teknolojinin kuresel pazar payinin 2016 da 5 in altindan 2027 de 30 a cikacagi tahmin edilmektedir Iki yuzeyli bifacial teknolojiye olan onemli ilgi nedeniyle yakin zamanda yapilan bir calismada dunya capinda iki yuzeyli bifacial gunes panellerinin performansi ve optimizasyonu arastirilmistir Sonuclar dunya genelinde araziye monte edilen iki yuzeyli modullerin 25 lik bir zemin albedo katsayisi icin beton ve bitki ortuleri icin tipik tek yuzlu monofacial muadillerine kiyasla yillik elektrik veriminde yalnizca 10 kazanc saglayabildigini gostermistir Ancak paneller yerden 1 m yukari kaldirilarak ve zemin albedo katsayisi 50 ye yukseltilerek kazanc 30 a yukseltilebilecegi ayrica tespit edilmistir Applied Energy dergisinde Sun ve ekibi tarafindan yayinlanan arastirmada ayrica iki yuzeyli gunes modullerini analitik olarak optimize edebilen bir dizi ampirik denklem de turetilmistir Buna ek olarak cift eksenli izleyicilerdeki iki yuzeyli paneller tek yuzlu emsallerine gore yilda 14 yogun kis aylarinda ise 40 daha fazla elektrik urettigi icin karli ortamlarda iki yuzeyli panellerin geleneksel panellerden daha iyi calistigina dair kanitlar mevcuttur Tum dunyada rastgele herhangi bir konumda iki yuzeyli modullerin performansini modellemek icin cevrimici bir simulasyon araci mevcuttur 24 Subat 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ayrica bu simulasyon araciyla iki yuzeyli moduller egim acisi azimut acisi ve yerden yuksekligin bir fonksiyonu olarak optimize edilebilmektedir Ara Kusak Gunes hucresi arastirmalarinda Ara kusak fotovoltaikleri bir hucrenin verimliligi uzerindeki asmak icin yontemler saglamaktadir Degerlik valans ve iletim kusaklari katilarin elektrik iletkenligini belirleyen kusaklar arasinda bir ara kusak IB intermediate band enerji seviyesi saglar Teorik olarak bir IB nin dahil edilmesi bant araligindan daha az enerjiye sahip iki fotonun bir elektronu uyarmasina izin verir Bu induklenen foto akimi ve dolayisiyla verimliligi arttirir Ispanyol bilim insanlari Luque ve Marti ilk olarak ayrintili terazi kullanarak bir orta aralikli enerji seviyesine sahip bir ara kusak cihazi icin teorik bir sinir turetmistir Ara kusakta hicbir tasiyici toplanmadigini ve cihazin tam konsantrasyon altinda oldugunu varsaydilar Degerlik veya iletim kusagindan IB Ara Kusak 0 71eV ile 1 95eV lik bir bant araligi icin maksimum verimi 63 2 olarak buldular Tek gunes one sun isigi altinda sinirlayici verimlilik 47 dir Sivi Murekkepler 2014 yilinda California NanoSystems Enstitusu ndeki arastirmacilar gunes hucreleri icin kesterit ve perovskit kullaniminin elektrik enerjisi donusturme verimliligini artirdigini kesfettiler Yukseltme Cevrimi ve Alcaltma cevrimi Foton yukseltme cevrimi bir yuksek enerjili foton uretmek icin iki dusuk enerjili ornegin kizilotesi fotonun kullanilmasi islemidir alcaltma cevrimi iki dusuk enerjili foton uretmek icin bir yuksek enerjili foton ornegin ultraviyole kullanma islemidir Bu tekniklerden herhangi biri gunes fotonlarinin daha verimli kullanilmasina izin vererek daha yuksek verimli gunes hucreleri uretmek icin kullanilabilir Bununla birlikte zorluk yukari veya asagi donusum sergileyen mevcut fosforlarin cevrim verimliliginin dusuk olmasi ve tipik olarak dar bant olmasidir Bir yukseltme cevrim teknigi kizilotesi radyasyonu gorunur isiga donusturmek icin luminesansindan yararlanarak lantanit katkili doplanmis Er3 Yb3 Ho3 veya kombinasyonlari malzemeleri dahil etmektir Yukseltme Cevrimi islemi iki kizilotesi foton yuksek enerjili sogurulabilen bir foton olusturmak icin nadir toprak iyonlari tarafindan abosrbe edildiginde gerceklesir Ornek olarak enerji aktarimi yukseltme cevrimi islemi ETU yakin kizilotesinde uyarilmis iyonlar arasinda birbirini izleyen aktarim islemlerinden olusur Yukseltme cevrimi saglayan malzeme silikondan gecen kizilotesi isigi absorbe etmek icin gunes hucresinin altina yerlestirilebilir Yararli iyonlar en cok uc degerlikli durumda bulunur Er iyonlar en cok kullanilanlardir Er3 iyonlar 1 54 µm civarinda gunes radyasyonunu absorbe eder Iki Er3 bu radyasyonu emen iyonlar bir ust donusturme islemi yoluyla birbirleriyle etkilesime girebilir Uyarilmis iyon gunes hucresi tarafindan emilen Si bant araliginin uzerine isik yayar ve akim uretebilen ek bir elektron deligi cifti olusturur Ancak artan verimlilik kucuktur Ek olarak floroindat camlar dusuk fonon Ho3 katkili uygun matris olarak onerilmistir Isik Sogurucu Boyalar Boyaya duyarli gunes hucreleri BDGH DSSC ler dusuk maliyetli malzemelerden yapilmistir ve ayrintili uretim ekipmanina ihtiyac duymazlar bu nedenle kendin yap tarzinda yapilabilirler Kabaca eski kati hal hucre tasarimlarindan onemli olcude daha ucuz olmalidir DSSC ler esnek tabakalar halinde tasarlanabilir ve donusum verimliligi en iyi daha az olmasina ragmen fiyat performans orani fosil yakit elektrik uretimi ile rekabet etmelerine izin verecek kadar yuksek olabilir Tipik olarak bir rutenyum metalorganik boya Ru merkezli ince bir titanyum dioksit filmi uzerine adsorbe edilen isik emici malzemenin bir olarak kullanilir Boyaya duyarli gunes hucresi yuzey alanini yaklasik 10 m2 g duz tek kristal ile karsilastirildiginda 200 300 m2 g TiO2 buyuk olcude buyutmek icin bu titanyum dioksit TiO2 katmanina dayanir ve bu da gunes hucresi alani basina daha fazla sayida boyaya izin verir bu da akimi arttirir Isik emici boyadan gelen fotojenere elektronlar n tipi TiO2ye gecirilir ve delikler boyanin diger tarafindaki bir elektrolit tarafindan emilir Devre sivi veya kati olabilen elektrolit icindeki bir redoks cifti ile tamamlanir Bu tip hucre malzemelerin daha esnek kullanimina izin verir ve tipik olarak serigrafi veya nozullarla uretilir ve dokum gunes hucreleri icin kullanilanlardan daha dusuk isleme maliyetleri potansiyeli vardir Bununla birlikte bu hucrelerdeki boyalar da isi ve UV isigi altinda bozunur ve montajda kullanilan cozuculer nedeniyle hucre muhafazasinin sizdirmaz hale getirilmesi zordur Bu nedenle arastirmacilar sizintiyi onlemek icin kati bir elektrolit kullanan kati hal boyaya duyarli gunes hucreleri gelistirmekteler DSSC gunes modullerinin ilk ticari sevkiyati Temmuz 2009 da G24i Innovations firmasi tarafindan gerceklestirildi Kuantum noktalari KNGH QDSC ler Gratzel hucresine veya boyayla duyarlilastirilmis gunes hucresi mimarisine dayanir ancak isik emiciler olarak organik veya organometalik boyalar yerine kuantum noktalari CdS CdSe Sb2S3 PbS vb gibi olusturmaya yetecek kadar kucuk kristalit boyutlariyla uretilmis dusuk bant aralikli yari iletken nanopartikuller kullanir Cd ve Pb bazli bilesiklerle iliskili toksisiteye bagli olarak gelistirilmekte olan bir dizi yesil Kuantum Nokta hassaslastirici CuInS 2 CuInSe 2 ve CuInSeS gibi materyal de vardir Kuantum Nokta boyut nicelemesi bant boslugunun basitce partikul boyutunu degistirerek ayarlanmasini saglar Ayrica yuksek yok olma katsayilarina sahipler ve coklu eksiton olusumu olasiligini gosterirler Bir KNGH de bir boyaya duyarli gunes hucresinde oldugu gibi bir mezogozenekli titanyum dioksit nanopartikul tabakasi hucrenin omurgasini olusturur Bu TiO2 katman daha sonra kimyasal banyo biriktirme elektroforetik biriktirme veya ardisik iyonik katman adsorpsiyonu ve reaksiyonu kullanilarak yari iletken kuantum noktalarla kaplanarak fotoaktif hale getirilebilir Elektrik devresi daha sonra sivi veya kati bir redoks cifti kullanilarak tamamlanir QDSC lerin etkinligi hem sivi baglanti hem de kati hal hucreleri icin gosterilen 5 in uzerine cikmistir ve bildirilen en yuksek verimlilik 11 91 dir Prashant Kamat arastirma grubu uretim maliyetlerini dusurmek amaciyla TiO2 ve CdSe ile yapilan ve 1 in uzerinde verimlilikle herhangi bir iletken yuzeye tek adimda uygulanabilen bir gunes boyasi gosterdi Bununla birlikte Kuantum Nokta Gunes Hucrelerinde kuantum noktalarinin QD ler emilimi oda sicakliginda zayiftir Plazmonik nanopartikuller QD lerin ornegin nanostarlar zayif absorpsiyonunu ele almak icin kullanilabilir QD lerin bant ici ve bantlar arasi gecisini harekete gecirmek icin harici bir kizilotesi pompalama kaynagi eklemek baska bir cozumdur Organik Polimer Gunes Hucreleri Organik gunes hucreleri ve polimer gunes hucreleri organik yari iletken ince filmlerden tipik olarak 100 nm gibi polimerler ve bakir ftalosiyanin mavi veya yesil organik pigment gibi kucuk molekullu bilesikler ve gibi karbon fullerenler ve fulleren turevlerinden yapilir Sivi cozumden islenebilirler basit bir rulodan ruloya baski islemi imkani sunar ve potansiyel olarak ucuz buyuk olcekli uretime yol acar Ek olarak bu hucreler mekanik esnekligin ve tek kullanimin onemli oldugu bazi uygulamalar icin faydali olabilir Bununla birlikte mevcut hucre verimlilikleri cok dusuktur ve pratik cihazlar esasen mevcut degildir Iletken polimerler kullanilarak bugune kadar elde edilen enerji donusum verimleri inorganik malzemelere kiyasla cok dusuktur Bununla birlikte Konarka Power Plastik 8 3 verimlilige ve 2012 yilinda organik tandem hucreler 11 1 verimlilige ulasmistir kaynak belirtilmeli Organik bir cihazin aktif bolgesi bir elektron vericisi ve bir elektron alicisi olmak uzere iki malzemeden olusur Bir foton tipik olarak verici materyalde bir elektron deligi ciftine donusturuldugunde yukler diger gunes hucresi turlerinin aksine eksiton verici alici arayuzune yayildiginda ayrilan bir eksiton biciminde bagli kalma egilimindedir Cogu polimer sisteminin kisa eksiton difuzyon uzunluklari bu tur cihazlarin verimini sinirlama egilimindedir Nanoyapili arayuzler bazen toplu hetero baglantilar seklinde performansi artirabilir 2011 yilinda MIT ve Michigan Eyaleti arastirmacilari spektrumun ultraviyole ve yakin kizilotesi kisimlarini kucuk molekullu bilesiklerle secici olarak absorbe ederek elde edilen insan gozune 65 ten fazla seffafliga 2 ye yakin bir guc verimliligine sahip gunes hucreleri gelistirdiler UCLA daki arastirmacilar daha yakin zamanda ayni yaklasimi izleyerek 70 seffaf ve 4 guc donusturme verimliligine sahip analog bir polimer gunes hucresi gelistirdiler Bu hafif esnek hucreler dusuk bir maliyetle toplu olarak uretilebilir ve guc ureten pencereler olusturmak icin kullanilabilir 2013 yilinda arastirmacilar 3 verimlilikle polimer hucreleri acikladi Kendilerini farkli katmanlar halinde duzenleyen kendiliginden birlesen organik malzemeler olan blok kopolimerleri kullandilar Arastirma yaklasik 16 nanometre genisliginde bantlara ayrilan P3HT b PFTBT ye odaklanmistir Uyarlanabilir Adaptif hucreler Adaptif hucreler cevresel kosullara bagli olarak sogurma yansima ozelliklerini degistirir Uyarlanabilir bir malzeme gelen isigin yogunluguna ve acisina yanit verir Hucrenin isigin en yogun oldugu bolumunde hucre yuzeyi yansiticidan uyarlanmaya donuserek isigin hucreye girmesine izin verir Hucrenin diger kisimlari hucre icinde emilen isigin tutulmasini artirarak yansitici kalir 2014 yilinda uyarlanabilir bir yuzeyi emileni tabakanin kenarlarinda bir isik emiciye yonlendiren bir cam alt tabaka ile birlestiren bir sistem gelistirildi Sistem ayrica isigi uyarlanabilir yuzeye yogunlastirmak icin bir dizi sabit lens ayna icermekteydi Gun boyunca yogun isik hucre yuzeyi boyunca hareket eder Bu yuzey isik en yogun oldugu zaman isigi sogurur ve isik yuzeyden uzaklastiktan sonra yansitici ozelligine geri doner Yuzey Teksturleme Dokulama Solar Impulse ucaklari tamamen fotovoltaik hucrelerden guc alan Isvicre tasarimi tek koltuklu tek kanatli ucaklardir Gectigimiz yillarda arastirmacilar verimliligi en ust duzeye cikarirken gunes hucrelerinin fiyatini dusurmeye calistilar Ince film gunes hucresi isik emme verimliligi pahasina cok daha dusuk kalinliga sahip uygun maliyetli ikinci nesil bir gunes hucresi tipidir Azaltilmis kalinlik ile isik emme verimini en ust duzeye cikarmak icin calismalar yapilmistir Yuzey teksture etme sogurulan isigi en ust duzeye cikarmak icin optik kayiplari azaltmak icin kullanilan tekniklerden biridir Su anda silisyum fotovoltaik uretiminde yuzey teksture teknikleri buyuk ilgi gormektedir Yuzey teksture etme bircok yontemle yapilabilir Tek kristalli silisyum substratin daglanmasi anizotropik daglayicilar kullanilarak yuzey uzerinde rastgele dagitilmis kare tabanli piramitler uretebilir Son arastirmalar c Si yonga plakalarin wafer nano olcekli ters piramitler olusturmak icin asitle kazinabilecegini oyulabilecegini gostermektedir Cok kristalli silisyum mc Si gunes hucreleri daha dusuk kristalografik kalite nedeniyle tek kristal gunes hucrelerinden daha az etkilidir ancak mc Si gunes hucreleri uretim zorluklarinin daha az olmasi nedeniyle hala yaygin olarak kullanilmaktadir Cok kristalli Multi Kristal gunes hucrelerinin izotropik asindirma kazima veya fotolitografi teknikleriyle monokristal silisyum hucrelerinki ile karsilastirilabilir gunes enerjisi donusum verimliligi saglamak icin yuzeylerinin teksture dokulandirilabilecegi edilebilecegi bildirilmistir Duz bir yuzey uzerindeki isinlarin aksine dokulu teksture bir yuzeye gelen gelen isik isinlari havaya geri yansimaz Daha ziyade yuzeyin geometrisi nedeniyle bazi isik isinlari diger yuzeye geri yansir Bu islem artan isik emilimi nedeniyle isigi elektrige donusturme verimliligini onemli olcude artirir Bu teksturleme efekti ve ayrica fotovoltaik gunes panelindeki diger arayuzlerle etkilesim zorlu bir optik simulasyon calismasidir Modelleme ve optimizasyon icin ozellikle verimli bir yontem yontemidir 2012 de MIT deki arastirmacilar nano olcekli ters piramitlerle dokulu c Si filmlerinin 30 kat daha kalin duzlemsel c Si ye kiyasla isik emilimi saglayabildigini bildirdi Yansima onleyici kaplama ile birlikte yuzey teksture teknigi ince film silisyum gunes hucresi icindeki isik isinlarini etkili bir sekilde yakalayabilir Sonuc olarak isik isinlarinin emilimi arttikca gunes hucresi icin gerekli kalinlik azalir Kapsulleme Gunes hucreleri hassas gunes hucre bolgelerini calisma sirasinda veya disarida kullanildiginda nem kir buz ve diger kosullarla temas etmeye karsi korumak icin genellikle seffaf bir polimerik recine icinde kapsullenir Enkapsulantlar genellikle polivinil asetat veya camdan yapilir Enkapsulantlarin cogu yapi ve kompozisyon bakimindan tekduze olup recine icindeki isigin toplam dahili yansimasindan kaynaklanan isik hapsine bagli olarak isik toplanmasini arttirir Daha fazla isik toplamasi saglamak icin enkapsulantin yapilandirilmasina yonelik arastirmalar yapilmistir Bu tur enkapsulantlar arasinda puruzlu cam yuzeyler kirinim elemanlari prizma dizileri hava prizmalari v oluklar daginik elemanlar ve cok yonlu dalga kilavuzu dizileri bulunmaktadir Prizma dizileri toplam gunes enerjisi donusumunde genel olarak 5 lik bir artis gostermektedir Dikey olarak hizalanmis genis bant dalga kilavuzlarindan olusan diziler kisa devre akiminda 20 ye varan bir artis saglayan optimize edilmis yapilarla normal insidansta 10 luk bir artis ve 4 e kadar genis acili toplama artisi saglar Kizilotesi isigi gorunur isiga donusturen aktif kaplamalar 30 artis gostermistir Plazmonik isik sacilimini tetikleyen nanopartikul kaplamalar genis acili donusum verimliligini 3 e kadar artirir Metalik on kontaklari etkili bir sekilde gizlemek icin kapsulleme malzemelerinde optik yapilar da yaratilmistir UretimEski tipi gunes enerjili hesap makinesi Gunes hucreleri diger yari iletken cihazlarla ayni proses ve uretim tekniklerinden bazilarini paylasir Bununla birlikte yari iletken imalatinin temizligi ve kalite kontrolu icin kati gereklilikler gunes pilleri icin daha rahattir ve bu durum maliyetleri dusurur Polikristal silisyum yonga plakalari wafer blok dokum silikon kulcelerin tel testereyle kesilmesiyle 180 ila 350 mikrometrelik wafer haline getirilir Yonga Plaka Wafer lar genellikle hafif p tipi katkilidir Plakalarin on tarafinda n tipi katki maddelerinin bir yuzey difuzyonu gerceklestirilir Bu yuzeyin birkac yuz nanometre altinda bir baglanti noktasi olusturur Yansima onleyici kaplamalar daha sonra tipik olarak gunes hucresine baglanan isik miktarini artirmak icin uygulanir mukemmel yuzey pasiflestirme ozellikleri nedeniyle titanyum dioksitin yerine yavas yavas tercih edilmeye baslanmistir Bu malzeme hucre yuzeyinde tasiyici rekombinasyonunu yari iletkende serbest elektronlarin desiklerle birlesmesi engeller Plazma ile guclendirilmis kimyasal buhar biriktirme PECVD kullanilarak birkac yuz nanometre kalinliginda bir katman uygulanir Bazi gunes hucreleri yansima onleyici kaplamalar gibi wafera ulasan isik miktarini artiran dokulu on yuzeylere sahiptir Bu tur yuzeyler once tek kristalli silisyuma ardindan cok kristalli silisyumlara uygulanmistir Arka yuzeyde tam alanli bir metal temas alani yapilir ve ince parmaklardan finger ve daha buyuk baralardan busbar olusan izgara benzeri bir metal temas alani bir gumus macun kullanilarak on yuzeye serigrafik olarak basilir Bu ilk olarak Bayer AG tarafindan 1981 de kayit altina alinan bir ABD patentinde aciklanan elektrotlarin uygulanmasi icin wet olarak adlandirilan islemin bir evrimidir Arka temas yuzeyi Back Contact tipik olarak aluminyum olan bir metal macunun serigrafik baskisi ile olusturulur Bazi tasarimlarda izgara deseni kullanilsa da genellikle bu temas arka kismin tamamini kaplar Macun daha sonra silisyumla omik temas halinde metal elektrotlar olusturmak icin birkac yuz santigrat derecede ateslenir Bazi sirketler verimliligi artirmak icin ek bir galvanik kaplama adimi kullanir Metal tema yuzeyleri yapildiktan sonra gunes pilleri duz teller veya metal seritler ile birbirine baglanir ve moduller veya yaygin adiyla gunes panelleri halinde birlestirilir Gunes panellerinin on tarafinda bir temperli cam levha ve arkasinda bir polimer kapsulleme malzemesi bulunur Ureticiler ve sertifikasyonBolgelere gore guneshucresi uretimi gunes teknolojilerini test eder ve onaylar Uc guvenilir grup gunes enerjisi ekipmanini sertifikalandirir UL ve IEEE ABD standartlari ve Avrupa Birligi Standartlari Gunes hucreleri Japonya Almanya Cin Tayvan Malezya ve Amerika Birlesik Devletleri nde hacimli olarak uretilirken kurulu sistemlerde Avrupa Cin ABD ve Japonya baskindir 2013 itibariyla 94 veya daha fazla Diger ulkelerde onemli miktarda gunes hucresi uretim kapasitesi kazanmaya baslamistir Avrupa Komisyonu nun Ortak Arastirma Merkezi tarafindan yayinlanan yillik FV Durum Raporu na gore gunes enerjisi yatirimlarinda 9 luk bir dususe ragmen kuresel PV hucre modul uretimi 2012 de 10 artti 2009 ve 2013 yillari arasinda hucre uretimi dort katina cikti Cin 2013 ten beri Cin dunyanin onde gelen gunes fotovoltaik sistemleri FV kurucusudur Eylul 2018 itibariyla dunyadaki fotovoltaik gunes modullerinin yuzde altmisi Cin de uretilmistir Mayis 2018 itibariyla dunyanin en buyuk fotovoltaik tesisi Cin deki Tengger colunde bulunuyor 2018 de Cin sonraki 9 ulkenin toplamindan daha fazla kurulu fotovoltaik kapasite GW cinsinden eklemistir Malezya 2014 yilinda Malezya Cin ve Avrupa Birligi nin ardindan dunyanin ucuncu buyuk fotovoltaik ekipman ureticisiydi Amerika Birlesik Devletleri ABD de gunes enerjisi uretimi son 6 yilda ikiye katlanmistir Bu durumu once kaliteli silisyumun fiyatinin dusmesi ve daha sonra sadece fotovoltaik gunes panellerinin modullerin kuresel olarak dusen maliyeti saglamistir 2018 de ABD 21 lik bir artisla 10 8GW kurulu gunes fotovoltaik enerjisi eklemistir BertarafGunes hucreleri zamanla bozulur ve verimliliklerini kaybeder Col veya kutup gibi asiri iklimlerdeki gunes hucreleri sirasiyla siddetli UV isigina ve kar yuklerine maruz kalma nedeniyle bozulmaya daha yatkindir Genellikle gunes panellerine kullanimdan kaldirilmadan once 25 30 yillik bir omur verilir Uluslararasi Yenilenebilir Enerji Ajansi 2016 yilinda uretilen gunes paneli atigi miktarinin 43 500 250 000 metrik ton oldugunu tahmin etmektedir Bu sayinin 2030 yilina kadar onemli olcude artacagi ve 2050 de 60 78 milyon metrik tonluk tahmini atik hacmine ulasacagi tahmin edilmektedir Geri donusum Gunes panelleri farkli yontemlerle geri donusturulur Geri donusum sureci Si modullerini parcalamak ve cesitli malzemeleri geri kazanmak icin modul geri donusumu hucre geri donusumu ve atik isleme olmak uzere uc asamali bir sureci icerir Geri kazanilan metaller ve silisyum gunes enerjisi endustrisinde yeniden kullanilabilir ve bugunku gumus Ag ve gunes sinifi silisyum fiyatlari uzerinden modul basina 11 12 gelir elde edilebilir Bazi gunes modulleri Ornegin First Solar CdTe gunes modulu kirildiginda olasilikla topraga sizabilecek ve cevreyi kirletebilecek kursun ve kadmiyum gibi toksik maddeler icerir Ilk Gunes paneli geri donusum tesisi 2018 de Fransa nin Rousset sehrinde acilmistir Yilda 1300 ton gunes paneli atigini geri donusturecek ve kapasitesini 4000 tona cikarabilecek sekilde tasarlanmistir CalismasiGunes pili en basit anlamda eskiden beri kullandigimiz hesap makinelari icerisinde de bulunabilen ve gunesten enerjisini elektrik enerjisine ceviren pillerdir Dusuk ve yuksek voltajli bircok uygulama icin farkli gunes pilleri elektrik ihtiyaci bulunan her alanda kullanilabilme ozelligine sahiptir kaynak belirtilmeli Gunes isigindaki fotonlar elektronlari yari iletken metalik bir yonga plakasinin bir katmanindan bir diger katmanina hareket ettiren enerjiyi saglar Elektronlarin bu hareketi bir akim yaratir kaynak belirtilmeli Iki tur gunes hucresi kullanilmaktadir silikon ve Uydular gallium arsenidi kullanirlarken silikonlar ise genellikle yerkuredeki uygulamalarda kullanilmaktadir kaynak belirtilmeli Hucrenin ust tabakalari yansimayi onleyici kaplama ve korumalardan olusur Gunes hucreleri son derece kirilgan olduklarindan boyle bir koruma catlama ve kirilmalari onlemek acisindan gereklidir Aksi halde hucrenin calismasi sekteye ugrar ve bu da enerji kaybina sebep olur Isik bu katmanlara nufuz ettiginde silikon veya gallium arsenid e carpar P ve N tabakalari arasindaki bolumlerin farkliliklari sebebiyle gunesten gelen enerji bunlara carptiginda elektronlarin N tabakasindan P tabakasina akisi saglanmis olur P ve N tabakalari arasina tel cekilmek suretiyle gunes hucresi arti ve eksi kutuplara sahip bir pil halini alir ve boylelikle bir araca guc saglamak icin kullanilabilir kaynak belirtilmeli Depolama ozelligi gosteren araclarda piyasada bulunabilen yerkure bazinda kullanilan silikon piller kullanilir Tek tek sayisiz hucreler Gunes Panelini olusturmak icin bir araya getirilir Kullanilan motora bagli olarak bu paneller 12 ila 1000 volt arasinda gerilimde ve sonsuz watta kadar guc saglayabilirler Gunes isiginin yogunlugu havanin bulutu olmasi ve hava sicakligi gunes panelinin urettigi gucu etkiler kaynak belirtilmeli Diger tip gunes arabalarinda ise herhangi bir tip gunes hucresi kullanilabilir Bu esneklik sebebiyle bircok gunes arabasi takimi uzayda kullanilan gallium arsenid gunes hucrelerini kullanirlar Bu piller geleneksel silikon pillere oranla genellikle daha ufak ve cok daha pahalidirlar Ancak bunlardan cok daha verimlidirler Bu iki hucre arasindaki guc farki 1000 watt a kadar cikabilirken maliyet en az 10 kat daha fazladir kaynak belirtilmeli Gunes pilleri fotovoltaik piller yuzeylerine gelen gunes isigini dogrudan elektrik enerjisine donusturen yari iletken maddelerdir Yuzeyleri kare dikdortgen daire seklinde bicimlendirilen gunes pillerinin alanlari genellikle 60 cm ile 160 cm civarinda kalinliklari ise 0 2 0 4 mm arasindadir kaynak belirtilmeli Gunes pilleri fotovoltaik ilkeye dayali olarak calisirlar yani uzerlerine isik dustugu zaman uclarinda elektrik gerilimi olusur Pilin verdigi elektrik enerjisinin kaynagi yuzeyine gelen gunes enerjisidir Gunes pillerinin yapisi ve calismasi kaynak belirtilmeli Gunes enerjisi gunes pilinin yapisina bagli olarak 5 ile 20 arasinda bir verimle elektrik enerjisine cevrilebilir kaynak belirtilmeli Guc cikisini artirmak amaciyla cok sayida gunes pili birbirine paralel ya da seri baglanarak bir yuzey uzerine monte edilir bu yapiya gunes pili modulu ya da fotovoltaik modul gunes paneli adi verilir Guc talebine bagli olarak moduller birbirlerine seri ya da paralel baglanarak birkac Watt tan megaWatt lara kadar sistem olusturulur kaynak belirtilmeli Gunes pillerinin yapisiGunumuz elektronik urunlerinde kullanilan transistorler dogrultucu diyotlar gibi gunes pilleri de yari iletken maddelerden yapilirlar Yari iletken ozellik gosteren bircok madde arasinda gunes pili yapmak icin en elverisli olanlar silisyum galyum arsenit kadmiyum tellur gibi maddelerdir kaynak belirtilmeli Yari iletken maddelerin gunes pili olarak kullanilabilmeleri icin n ya da p tipi katkilanmalari gereklidir Katkilama saf yari iletken eriyik icerisine istenilen katki maddelerinin kontrollu olarak eklenmesiyle yapilir Elde edilen yari iletkenin n ya da p tipi olmasi katki maddesine baglidir En yaygin gunes pili maddesi olarak kullanilan silisyumdan n tipi silisyum elde etmek icin silisyum eriyigine periyodik cetvelin 5 grubundan bir element ornegin fosfor eklenir Silisyum un dis yorungesinde 4 fosforun dis yorungesinde 5 elektron oldugu icin fosforun fazla olan tek elektronu kristal yapiya bir elektron verir Bu nedenle V grup elementlerine verici ya da n tipi katki maddesi denir kaynak belirtilmeli P tipi silisyum elde etmek icin ise eriyige 3 gruptan bir element aluminyum indiyum bor gibi eklenir Bu elementlerin son yorungesinde 3 elektron oldugu icin kristalde bir elektron eksikligi olusur bu elektron yokluguna hol ya da bosluk denir ve pozitif yuk tasidigi varsayilir Bu tur maddelere de p tipi ya da alici katki maddeleri denir kaynak belirtilmeli P ya da n tipi ana malzemenin icerisine gerekli katki maddelerinin katilmasi ile yari iletken eklemler olusturulur N tipi yari iletkende elektronlar p tipi yari iletkende holler cogunluk tasiyicisidir P ve n tipi yari iletkenler bir araya gelmeden once her iki madde de elektriksel bakimdan notrdur Yani p tipinde negatif enerji seviyeleri ile hol sayilari esit n tipinde pozitif enerji seviyeleri ile elektron sayilari esittir PN eklem olustugunda n tipindeki cogunluk tasiyicisi olan elektronlar p tipine dogru akim olustururlar Bu olay her iki tarafta da yuk dengesi olusana kadar devam eder PN tipi maddenin ara yuzeyinde yani eklem bolgesinde P bolgesi tarafinda negatif N bolgesi tarafinda pozitif yuk birikir Bu eklem bolgesine gecis bolgesi ya da yukten arindirilmis bolge denir Bu bolgede olusan elektrik alan yapisal elektrik alan olarak adlandirilir Yari iletken eklemin gunes pili olarak calismasi icin eklem bolgesinde fotovoltaik donusumun saglanmasi gerekir Bu donusum iki asamada olur ilk olarak eklem bolgesine isik dusurulerek elektron hol ciftleri olusturulur ikinci olarak ise bunlar bolgedeki elektrik alan yardimiyla birbirlerinden ayrilir kaynak belirtilmeli Yari iletkenler bir yasak enerji araligi tarafindan ayrilan iki enerji bandindan olusur Bu bandlar valans bandi ve iletkenlik bandi adini alirlar Bu yasak enerji araligina esit veya daha buyuk enerjili bir foton yari iletken tarafindan soguruldugu zaman enerjisini valans banddaki bir elektrona vererek elektronun iletkenlik bandina cikmasini saglar Boylece elektron hol cifti olusur Bu olay pn eklem gunes pilinin ara yuzeyinde meydana gelmis ise elektron hol ciftleri buradaki elektrik alan tarafindan birbirlerinden ayrilir Bu sekilde gunes pili elektronlari n bolgesine holleri de p bolgesine iten bir pompa gibi calisir Birbirlerinden ayrilan elektron hol ciftleri gunes pilinin uclarinda yararli bir guc cikisi olustururlar Bu surec yeniden bir fotonun pil yuzeyine carpmasiyla ayni sekilde devam eder Yari iletkenin ic kisimlarinda da gelen fotonlar tarafindan elektron hol ciftleri olusturulmaktadir Fakat gerekli elektrik alan olmadigi icin tekrar birleserek kaybolmaktadirlar kaynak belirtilmeli Gunes pilleri pek cok farkli maddeden yararlanarak uretilebilir Gunumuzde en cok kullanilan maddeler sunlardir Kristal Silisyum Once buyutulup daha sonra 200 mikron kalinlikta ince tabakalar halinde dilimlenen Tekkristal Silisyum bloklardan uretilen gunes pillerinde laboratuvar sartlarinda 24 ticari modullerde ise 15 in uzerinde verim elde edilmektedir Dokme silisyum bloklardan dilimlenerek elde edilen Cokkristal Silisyum gunes pilleri ise daha ucuza uretilmekte ancak verim de daha dusuk olmaktadir Verim laboratuvar sartlarinda 18 ticari modullerde ise 14 civarindadir kaynak belirtilmeli Galyum Arsenit GaAs Bu malzemeyle laboratuvar sartlarinda 25 ve 28 optik yogunlastiricili verim elde edilmektedir Diger yari iletkenlerle birlikte olusturulan cok eklemli GaAs pillerde 30 verim elde edilmistir GaAs gunes pilleri uzay uygulamalarinda ve optik yogunlastiricili sistemlerde kullanilmaktadir kaynak belirtilmeli KaynakcaOzel a b Solar Cells 14 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde chemistryexplained com Solar cells performance and use solarbotic s net 20 Nisan 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 J Phys Chem C 2007 111 2834 2860 Accounts of Chemical Research 2009 42 11 1788 1798 Sustainable energy systems engineering the complete green building design resource McGraw Hill Professional 2007 ISBN 978 0 07 147359 0 4 Agustos 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 11 Ekim 2022 The Nobel Prize in Physics 1921 Albert Einstein 17 Ekim 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Nobel Prize official page Light sensitive device ABD patent 2 402 662 Issue date June 1946 Physical Review 22 Agustos 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Introduction to the World of Semiconductors page 7 28 Temmuz 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde April 25 1954 Bell Labs Demonstrates the First Practical Silicon Solar Cell APS News American Physical Society 18 4 April 2009 28 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Physics for the IB Diploma Full Colour Cambridge University Press 28 Ocak 2010 ISBN 978 0 521 13821 5 New Perspectives on Surface Passivation Understanding the Si Al2O3 Interface PDF Springer 2016 s 13 ISBN 9783319325217 4 Mart 2021 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 24 Nisan 2021 History of Semiconductor Engineering 2007 ss 120 amp 321 323 ISBN 9783540342588 New Perspectives on Surface Passivation Understanding the Si Al2O3 Interface PDF Springer 2016 ISBN 9783319325217 4 Mart 2021 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 24 Nisan 2021 International Space Station Solar Arrays NASA 31 Temmuz 2017 17 Haziran 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 10 Mayis 2019 a b c d Perlin 1999 Chasing the Sun Solar Adventures Around the World 2005 s 84 ISBN 9781550923124 Power from Sunshine A Business History of Solar Energy PDF Harvard Business School 2012 ss 22 23 4 Mart 2016 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 24 Nisan 2021 The National Science Foundation A Brief History 18 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde Chapter IV NSF 88 16 15 July 1994 retrieved 20 June 2015 Cherry Hill revisited Background events and photovoltaic technology status AIP Conference Proceedings National Center for Photovoltaics NCPV 15th Program Review Meeting AIP Conference Proceedings 462 1999 s 785 doi 10 1063 1 58015 Deyo J N Brandhorst H W Jr and Forestieri A F Status of the ERDA NASA photovoltaic tests and applications project 25 Subat 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde 12th IEEE Photovoltaic Specialists Conf 15 18 Nov 1976 Reed Business Information 18 Ekim 1979 The multinational connections who does what where New Scientist Reed Business Information ISSN 0262 4079 7 Nisan 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 11 Ekim 2022 Buhayar Noah 28 January 2016 Warren Buffett controls Nevada s legacy utility Elon Musk is behind the solar company that s upending the market Let the fun begin 16 Subat 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde Bloomberg Businessweek Sunny Uplands Alternative energy will no longer be alternative The Economist 21 Kasim 2012 29 Ocak 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 28 Aralik 2012 a b Solar Stocks Does the Punishment Fit the Crime 10 Mayis 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde 24 7 Wall St 6 October 2011 Retrieved 3 January 2012 Plunging Cost of Solar PV Graphs Clean Technica 7 Mart 2013 24 Ekim 2013 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 18 Mayis 2013 Snapshot of Global PV 1992 2014 PDF International Energy Agency Photovoltaic Power Systems Programme 30 Mart 2015 30 Mart 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 24 Nisan 2021 a b Yu 1 Aralik 2016 Design and fabrication of silicon nanowires towards efficient solar cells PDF Nano Today 11 6 704 737 doi 10 1016 j nantod 2016 10 001 23 Temmuz 2018 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Mann 1 Kasim 2014 The energy payback time of advanced crystalline silicon PV modules in 2020 a prospective study Progress in Photovoltaics Research and Applications 22 11 1180 1194 doi 10 1002 pip 2363 ISSN 1099 159X BP Global Reports and publications Going for grid parity 8 Haziran 2011 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 4 Agustos 2012 Bp com Retrieved 19 January 2011 Bp com August 2007 bp com Peacock Matt 20 June 2012 Solar industry celebrates grid parity 29 Kasim 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde ABC News Baldwin Sam 20 April 2011 Clean Energy SuperCluster Expo Colorado State University U S Department of Energy Small Chinese Solar Manufacturers Decimated in 2012 Solar PV Business News ENF Company Directory Enfsolar com 8 Ocak 2013 30 Aralik 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 1 Haziran 2013 What is a solar panel and how does it work Energuide be Sibelga 4 Ocak 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 3 Ocak 2017 Martin 30 Aralik 2016 Solar Panels Now So Cheap Manufacturers Probably Selling at Loss Bloomberg View Bloomberg LP 1 Ocak 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 3 Ocak 2017 Shankleman 3 Ocak 2017 Solar Could Beat Coal to Become the Cheapest Power on Earth Bloomberg View Bloomberg LP 3 Ocak 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 3 Ocak 2017 a b Kumar 3 Ocak 2017 Predicting efficiency of solar cells based on transparent conducting electrodes Journal of Applied Physics 121 1 014502 doi 10 1063 1 4973117 ISSN 0021 8979 www pveducation org 31 Ocak 2018 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 31 Ocak 2018 T Bazouni What is the Fill Factor of a Solar Panel 26 Nisan 2015 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 17 Subat 2009 Ruhle 8 Subat 2016 Tabulated Values of the Shockley Queisser Limit for Single Junction Solar Cells Solar Energy 130 139 147 doi 10 1016 j solener 2016 02 015 Vos 1980 Detailed balance limit of the efficiency of tandem solar cells Journal of Physics D Applied Physics 13 5 839 doi 10 1088 0022 3727 13 5 018 Bullis Kevin 13 June 2014 Record Breaking Solar Cell Points the Way to Cheaper Power 27 Kasim 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde MIT Technology Review Dimroth 2016 Four Junction Wafer Bonded Concentrator Solar Cells IEEE Journal of Photovoltaics 6 1 343 349 doi 10 1109 jphotov 2015 2501729 a b 14 Eylul 2015 27 Subat 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 15 Ekim 2015 a b Driessen 2016 Solar Cells with 20 Efficiency and Lifetime Evaluation of Epitaxial Wafers Energy Procedia 92 785 790 doi 10 1016 j egypro 2016 07 069 ISSN 1876 6102 Solar cell sets world record with a stabilized efficiency of 13 6 Phys org 4 Haziran 2015 26 Kasim 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 30 2 Efficiency New Record for Silicon based Multi junction Solar Cell Fraunhofer ISE olu kirik baglanti Ise fraunhofer de 9 November 2016 Retrieved 15 November 2016 Essig September 2017 Raising the one sun conversion efficiency of III V Si solar cells to 32 8 for two junctions and 35 9 for three junctions Nature Energy 2 9 17144 doi 10 1038 nenergy 2017 144 ISSN 2058 7546 Monocrystalline Solar Modules 16 Eylul 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 27 Agustos 2020 Gaucher 2016 Ultrathin Epitaxial Silicon Solar Cells with Inverted Nanopyramid Arrays for Efficient Light Trapping Nano Letters 16 9 5358 64 doi 10 1021 acs nanolett 6b01240 PMID 27525513 Chen 2016 Nanophotonics based low temperature PECVD epitaxial crystalline silicon solar cells Journal of Physics D Applied Physics 49 12 125603 doi 10 1088 0022 3727 49 12 125603 ISSN 0022 3727 Kobayashi 2015 High efficiency heterojunction solar cells on n type kerfless mono crystalline silicon wafers by epitaxial growth Applied Physics Letters 106 22 223504 doi 10 1063 1 4922196 ISSN 0003 6951 String ribbon silicon solar cells with 17 8 efficiency PDF Proceedings of 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion 2003 2 18 Mayis 2003 ss 1293 1296 ISBN 978 4 9901816 0 4 7 Nisan 2016 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Photovoltaics Sunlight to Electricity in One Step Paul Maycock Edward Stirewalt Brick House Publishing Co Andover Mass 1981 Edoff March 2012 Thin Film Solar Cells Research in an Industrial Perspective AMBIO 41 2 112 118 doi 10 1007 s13280 012 0265 6 ISSN 0044 7447 PMC 3357764 2 PMID 22434436 Fthenakis 2004 Life cycle impact analysis of cadmium in CdTe PV production PDF Renewable and Sustainable Energy Reviews 8 4 303 334 doi 10 1016 j rser 2003 12 001 8 Mayis 2014 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 24 Nisan 2021 IBM and Tokyo Ohka Kogyo Turn Up Watts on Solar Energy Production 8 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde IBM Collins 2003 Evolution of microstructure and phase in amorphous protocrystalline and microcrystalline silicon studied by real time spectroscopic ellipsometry Solar Energy Materials and Solar Cells 78 1 4 143 doi 10 1016 S0927 0248 02 00436 1 Pearce 2007 PDF Journal of Applied Physics 101 11 114301 114301 7 doi 10 1063 1 2714507 14 Haziran 2011 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 24 Nisan 2021 The opto electronic physics that broke the efficiency limit in solar cells 2012 38th IEEE Photovoltaic Specialists Conference 2012 s 001556 doi 10 1109 PVSC 2012 6317891 ISBN 978 1 4673 0066 7 Photovoltaics Report PDF Fraunhofer ISE 28 Temmuz 2014 31 Agustos 2014 tarihinde kaynagindan arsivlendi PDF Erisim tarihi 31 Agustos 2014 Oku June 2012 Effects of germanium addition to copper phthalocyanine fullerene based solar cells Central European Journal of Engineering 2 2 248 252 doi 10 2478 s13531 011 0069 7 Arsivlenmis kopya www amazon com 27 Ocak 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Segev Gideon Mittelman Gur Kribus Abraham Mart 2012 Equivalent circuit models for triple junction concentrator solar cells Solar Energy Materials and Solar Cells 98 57 65 doi 10 1016 j solmat 2011 10 013 ISSN 0927 0248 Triple Junction Terrestrial Concentrator Solar Cells 23 Mart 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde PDF Retrieved 3 January 2012 Clarke Chris 19 April 2011 San Jose Solar Company Breaks Efficiency Record for PV 25 Ekim 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde Optics org Retrieved 19 January 2011 Cariou 2016 Low temperature plasma enhanced CVD epitaxial growth of silicon on GaAs a new paradigm for III V Si integration Scientific Reports 6 25674 doi 10 1038 srep25674 ISSN 2045 2322 PMC 4863370 2 PMID 27166163 Smith 2014 Toward the Practical Limits of Silicon Solar Cells IEEE Journal of Photovoltaics 4 6 1465 1469 doi 10 1109 JPHOTOV 2014 2350695 Almansouri 2015 Supercharging Silicon Solar Cell Performance by Means of Multijunction Concept IEEE Journal of Photovoltaics 5 3 968 976 doi 10 1109 JPHOTOV 2015 2395140 Essig 2016 Realization of GaInP Si Dual Junction Solar Cells with 29 8 1 Sun Efficiency IEEE Journal of Photovoltaics 6 4 1012 1019 doi 10 1109 JPHOTOV 2016 2549746 Richter 2013 Reassessment of the Limiting Efficiency for Crystalline Silicon Solar Cells IEEE Journal of Photovoltaics 3 4 1184 1191 doi 10 1109 JPHOTOV 2013 2270351 Arsivlenmis kopya PDF 27 Kasim 2020 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Kosasih May 2018 Characterising degradation of perovskite solar cells through in situ and operando electron microscopy Nano Energy 47 243 256 doi 10 1016 j nanoen 2018 02 055 26 Ocak 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Tian Temmuz 2020 Life cycle energy use and environmental implications of high performance perovskite tandem solar cells Science Advances Ingilizce 6 31 eabb0055 doi 10 1126 sciadv abb0055 ISSN 2375 2548 PMC 7399695 2 PMID 32789177 Gong 3 Temmuz 2015 Perovskite photovoltaics life cycle assessment of energy and environmental impacts Energy amp Environmental Science Ingilizce 8 7 1953 1968 doi 10 1039 C5EE00615E ISSN 1754 5706 19 Subat 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Radiation energy transducing device Mori Hiroshi Hayakawa Denki Kogyo KK 3 Ekim 1961 24 Subat 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 A1 ES A Luque Procedimiento para obtener celulas solares bifaciales filing date 5 May 1977 453575 A1 A US A Luque Double sided solar cell with self refrigerating concentrator filing date 21 November 1977 4169738 A Luque 1978 Solar Cell Behavior under Variable Surface Recombination Velocity and Proposal of a Novel Structure Solid State Electronics 21 5 793 794 doi 10 1016 0038 1101 78 90014 X Cuevas 1982 50 Per cent more output power from an albedo collecting flat panel using bifacial solar cells Solar Energy 29 5 419 420 doi 10 1016 0038 092x 82 90078 0 International Technology Roadmap for Photovoltaic ITRPV Home www itrpv net 21 Subat 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 20 Subat 2018 Sun 2018 Optimization and performance of bifacial solar modules A global perspective Applied Energy 212 1601 1610 doi 10 1016 j apenergy 2017 12 041 Khan 2017 Vertical bifacial solar farms Physics design and global optimization Applied Energy 206 240 248 doi 10 1016 j apenergy 2017 08 042 Burnham Performance of Bifacial Photovoltaic Modules on a Dual Axis Tracker in a High Latitude High Albedo Environment 2019 IEEE 46th Photovoltaic Specialists Conference PVSC Chicago IL USA 2019 pp 1320 1327 Zhao 19 Subat 2018 Purdue Bifacial Module Calculator doi 10 4231 d3542jb3c 25 Subat 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Luque 1997 Increasing the Efficiency of Ideal Solar Cells by Photon Induced Transitions at Intermediate Levels Physical Review Letters 78 26 5014 5017 doi 10 1103 PhysRevLett 78 5014 Ch 13 Intermediate Band Solar Cells Advanced Concepts in Photovoltaics Energy and Environment Series Vol 11 Cambridge UK Royal Society of Chemistry 2014 ss 425 54 doi 10 1039 9781849739955 00425 ISBN 978 1 84973 995 5 Researchers use liquid inks to create better solar cells 6 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde Phys org 17 September 2014 Shaun Mason Hernandez Rodriguez September 2013 Experimental enhancement of the photocurrent in a solar cell using upconversion process in fluoroindate glasses exciting at 1480 nm Solar Energy Materials and Solar Cells 116 171 175 doi 10 1016 j solmat 2013 04 023 Wang June 2003 A stable quasi solid state dye sensitized solar cell with an amphiphilic ruthenium sensitizer and polymer gel electrolyte Nature Materials Ingilizce 2 6 402 407 doi 10 1038 nmat904 ISSN 1476 4660 PMID 12754500 5 Kasim 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Dye Sensitized Solar Cells 24 Nisan 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde G24i com 2 April 2014 Retrieved 20 April 2014 Sharma 1 Ekim 2016 Quantum dot sensitized solar cell Recent advances and future perspectives in photoanode Solar Energy Materials and Solar Cells 155 294 322 doi 10 1016 j solmat 2016 05 062 ISSN 0927 0248 Semonin 2011 Peak External Photocurrent Quantum Efficiency Exceeding 100 via MEG in a Quantum Dot Solar Cell Science 334 6062 1530 3 doi 10 1126 science 1209845 PMID 22174246 Santra 2012 Mn Doped Quantum Dot Sensitized Solar Cells A Strategy to Boost Efficiency over 5 Journal of the American Chemical Society 134 5 2508 11 doi 10 1021 ja211224s PMID 22280479 Moon 2010 Sb2S3 Based Mesoscopic Solar Cell using an Organic Hole Conductor The Journal of Physical Chemistry Letters 1 10 1524 doi 10 1021 jz100308q Kamat 2012 Boosting the Efficiency of Quantum Dot Sensitized Solar Cells through Modulation of Interfacial Charge Transfer Accounts of Chemical Research 45 11 1906 15 doi 10 1021 ar200315d PMID 22493938 Du 2016 Zn Cu In Se Quantum Dot Solar Cells with a Certified Power Conversion Efficiency of 11 6 Journal of the American Chemical Society 138 12 4201 4209 doi 10 1021 jacs 6b00615 PMID 26962680 Solar Cell Research The Prashant Kamat lab at the University of Notre Dame 25 Subat 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde Nd edu 22 February 2007 Retrieved 17 May 2012 Genovese 2012 Sun BelievableSolar Paint A Transformative One Step Approach for Designing Nanocrystalline Solar Cells ACS Nano 6 1 865 72 doi 10 1021 nn204381g PMID 22147684 Yu 1 Mart 2017 InGaAs and GaAs quantum dot solar cells grown by droplet epitaxy Solar Energy Materials and Solar Cells 161 377 381 doi 10 1016 j solmat 2016 12 024 2 Ekim 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Wu 1 Nisan 2015 Broadband efficiency enhancement in quantum dot solar cells coupled with multispiked plasmonic nanostars Nano Energy 13 827 835 doi 10 1016 j nanoen 2015 02 012 Konarka Power Plastic reaches 8 3 efficiency 3 Ekim 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde pv tech org Retrieved 7 May 2011 Mayer 2007 Polymer based solar cells Materials Today 10 11 28 doi 10 1016 S1369 7021 07 70276 6 Lunt 2011 Transparent near infrared organic photovoltaic solar cells for window and energy scavenging applications Applied Physics Letters 98 11 113305 doi 10 1063 1 3567516 Rudolf 20 Nisan 2011 Transparent Photovoltaic Cells Turn Windows into Solar Panels green blogs nytimes com 12 Mart 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 UCLA Scientists Develop Transparent Solar Cell Enviro News com 24 Temmuz 2012 27 Temmuz 2012 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Lunt 2011 Practical Roadmap and Limits to Nanostructured Photovoltaics Advanced Materials 23 48 5712 27 doi 10 1002 adma 201103404 PMID 22057647 Lunt 2012 Theoretical limits for visibly transparent photovoltaics Applied Physics Letters 101 4 043902 doi 10 1063 1 4738896 Guo 2013 Conjugated Block Copolymer Photovoltaics with near 3 Efficiency through Microphase Separation Nano Letters 13 6 2957 63 doi 10 1021 nl401420s PMID 23687903 24 Kasim 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Organic polymers create new class of solar energy devices Kurzweil Accelerating Institute 31 Mayis 2013 3 Haziran 2013 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 1 Haziran 2013 a b Bullis Kevin 30 July 2014 Adaptive Material Could Cut the Cost of Solar in Half 26 Ocak 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde MIT Technology Review Campbell Feb 1987 Light Trapping Properties of Pyramidally textured surfaces Journal of Applied Physics 62 1 243 249 doi 10 1063 1 339189 Zhao May 1998 19 8 efficient honeycomb textured multicrystalline and 24 4 monocrystalline silicon solar cells Applied Physics Letters 73 14 1991 1993 doi 10 1063 1 122345 Hauser 2011 Nanoimprint Lithography for Honeycomb Texturing of Multicrystalline Silicon Energy Procedia 8 648 653 doi 10 1016 j egypro 2011 06 196 Tucher 11 Temmuz 2016 Optical simulation of photovoltaic modules with multiple textured interfaces using the matrix based formalism OPTOS Optics Express 24 14 A1083 A1093 doi 10 1364 OE 24 0A1083 PMID 27410896 Mavrokefalos June 2012 Efficient Light Trapping in Inverted Nanopyramid Thin Crystalline Silicon Membranes for Solar Cell Applications Nano Letters 12 6 2792 2796 doi 10 1021 nl2045777 PMID 22612694 Light management for reduction of bus bar and gridline shadowing in photovoltaic modules 2010 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference 2010 s 000979 doi 10 1109 PVSC 2010 5614568 ISBN 978 1 4244 5890 5 Mingareev 6 Haziran 2011 Diffractive optical elements utilized for efficiency enhancement of photovoltaic modules Optics Express 19 12 11397 404 doi 10 1364 OE 19 011397 PMID 21716370 25 Subat 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Uematsu 1 Mart 2001 Static concentrator photovoltaic module with prism array Solar Energy Materials and Solar Cells PVSEC 11 PART III 67 1 4 415 423 doi 10 1016 S0927 0248 00 00310 X Chen 31 Ekim 2016 Increasing light capture in silicon solar cells with encapsulants incorporating air prisms to reduce metallic contact losses Optics Express 24 22 A1419 A1430 doi 10 1364 oe 24 0a1419 PMID 27828526 Korech 1 Ekim 2007 Dielectric microconcentrators for efficiency enhancement in concentrator solar cells Optics Letters 32 19 2789 91 doi 10 1364 OL 32 002789 PMID 17909574 Enhancing Solar Energy Light Capture with Multi Directional Waveguide Lattices Renewable Energy and the Environment 3 Kasim 2013 ss RM2D 2 doi 10 1364 OSE 2013 RM2D 2 ISBN 978 1 55752 986 2 Biria 22 Aralik 2017 Polymer Encapsulants Incorporating Light Guiding Architectures to Increase Optical Energy Conversion in Solar Cells Advanced Materials 30 8 1705382 doi 10 1002 adma 201705382 PMID 29271510 Biria 2019 Enhanced Wide Angle Energy Conversion Using Structure Tunable Waveguide Arrays as Encapsulation Materials for Silicon Solar Cells Physica Status Solidi A 0 2 1800716 doi 10 1002 pssa 201800716 Huang 12 Agustos 2015 Hybrid Molecule Nanocrystal Photon Upconversion Across the Visible and Near Infrared Nano Letters 15 8 5552 5557 doi 10 1021 acs nanolett 5b02130 PMID 26161875 Schumann 4 Temmuz 2017 All Angle Invisibility Cloaking of Contact Fingers on Solar Cells by Refractive Free Form Surfaces Advanced Optical Materials 5 17 1700164 doi 10 1002 adom 201700164 Langenhorst 1 Agustos 2018 Freeform surface invisibility cloaking of interconnection lines in thin film photovoltaic modules Solar Energy Materials and Solar Cells 182 294 301 doi 10 1016 j solmat 2018 03 034 Fitzky Hans G and Ebneth Harold 24 May 1983 ABD patent 4 385 102 Large area photovoltaic cell Pv News November 2012 24 Eylul 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde Greentech Media Retrieved 3 June 2012 a b c Jager Waldau Arnulf September 2013 PV Status Report 2013 9 Haziran 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde European Commission Joint Research Centre Institute for Energy and Transport PV production grows despite a crisis driven decline in investment 25 Aralik 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde European Commission Brussels 30 September 2013 PV Status Report 2013 Renewable Energy Mapping and Monitoring in Europe and Africa REMEA 9 Haziran 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde Iet jrc ec europa eu 11 April 2014 Retrieved 20 April 2014 How China s giant solar farms are transforming world energy BBC Ingilizce 10 Ekim 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Ekim 2019 a b IEEFA Report Advances in Solar Energy Accelerate Global Shift in Electricity Generation Institute for Energy Economics amp Financial Analysis Ingilizce 21 Mayis 2018 7 Haziran 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Ekim 2019 a b Arsivlenmis kopya PDF 15 Ekim 2019 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Solar Rises in Malaysia During Trade Wars Over Panels New York Times 12 Aralik 2014 16 Mart 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2021 Solar Energy Capacity in U S Cities Has Doubled in the Last 6 Years Yale E360 Ingilizce 12 Mart 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Ekim 2019 Plunging Cost Of Solar PV Graphs 24 Ekim 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde CleanTechnica 7 March 2013 Retrieved 20 April 2014 Falling silicon prices shakes up solar manufacturing industry 20 Aralik 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde Down To Earth 19 September 2011 Retrieved 20 April 2014 Silicon price by type U S 2018 Statista Ingilizce 17 Subat 2020 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Ekim 2019 How Solar Panel Cost amp Efficiency Change Over Time EnergySage Solar News Ingilizce 4 Temmuz 2019 9 Agustos 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Ekim 2019 Jordan June 2012 Photovoltaic Degradation Rates An Analytical Review PDF Progress in Photovoltaics Research and Applications 30 Ocak 2019 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 6 Mart 2019 How long do solar panels last 6 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde CleanTechnica 4 February 2019 Retrieved 6 March 2019 End of Life Management Solar Photovoltaic Panels 16 Aralik 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde International Renewable Energy Agency June 2016 Retrieved 6 March 2019 If Solar Panels Are So Clean Why Do They Produce So Much Toxic Waste Forbes 23 May 2018 Retrieved 6 March 2019 Europe s First Solar Panel Recycling Plant Opens in France 13 Ocak 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde Reuters 25 June 2018 Retrieved 6 March 2019 Dis baglantilar Kanun No 5346 Kabul Tarihi 10 5 2005 NASA nin Fotovoltaik Bilgileri 7 Mayis 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde Isik Hucresi Tarafindan Uretilen Gunesten Elektrik Enerjisi Popular Mechanics Temmuz 1931 5 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde tarihli gunes pilleri uzerine cesitli 1930 arastirmalari uzerine makale Wong LH Zakutayev A Major JD Hao X Walsh A Todorov TK Saucedo E 2019 Ortaya cikan inorganik gunes pili verimlilik tablolari Surum 1 Journal of Physics Energy Kabul Gormus Makale doi 10 1088 2515 7655 ab2338 24 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde 1 24 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde