Güneş Enerjisi Üretim Mekanizması

Sponsorlu Bağlantılar

Nanoteknoloji, mevcut verimlilik engellerini aşmaya ve güneş enerjisi üretimini ve depolanmasını büyük ölçüde artırmaya yardımcı olabilir. Nano ölçekte, güneş enerjisinin işlenmesini ve iletilmesini iyileştirebilecek çeşitli fiziksel süreçler oluşturulmuştur. Nanoteknolojinin güneş pillerinde uygulanması, yeni nesil yüksek performanslı ürünlerin geliştirilmesine giden yolu açmıştır. Temiz enerji seçenekleri için rekabet artarken, beklentileri genişletmek için çeşitli potansiyel yaklaşımlar tartışılmıştır. Güneş pili üretimi, çoklu nesil, spektrum modülasyonu, termo-fotoelektrik hücreler, sıcak taşıyıcı, orta bant ve diğer birçok teknik alanında yeni ilkeler araştırılmıştır. Nanopartiküllerin ve nano yapıların ışığın emilimini artırdığı gösterilmiştir.

Nanoteknoloji, 1 ila 100 nanometre arasındaki nano ölçekli malzemeleri kapsayan disiplinler arası bir araştırma, mühendislik ve geliştirme alanıdır. Bu nanometre ölçümlerinde, materyaller, eksik veya az olan yeni özellikler sergileyebilir. Bu amaçla nanoteknoloji uygulamaları fizik, kimya, biyolojik bilimler, malzeme bilimleri, elektronik ve enerji bilimleri gibi geniş bir yelpazede kanıtlanmıştır. Azalan fosil yakıt kaynakları ve bunların kullanımının çevresel sonuçları ve dünyayı ısıtan artan sera gazı emisyonları nedeniyle, yeni bir yenilenebilir, verimli ve biyo uyumlu enerji kaynağı keşfetmek bugün bilim adamları ve araştırmacıların karşı karşıya olduğu bir sorundur.

Güneş Enerjisi Sistemlerinde Nanoteknolojinin Kullanımı

Güneş enerjisi, rüzgar, hidro ve gelgitler ve yakıt hücreleri ve hidrojenden gelen biyokütle gibi alternatif enerji kaynaklarına dikkat, günümüzde endüstri ve bilim topluluklarında büyük ilgi görmektedir. Dünyanın en büyük enerji kaynağı olan güneş enerjisi, yenilenebilir enerji kaynağı, ucuz ve ücretsiz emisyon olarak, enerji arzında özel bir role sahiptir. Güneş’in her saat gezegene yansıttığı güneş ışığı, dünya insanlarının bir yılda yediği tüm kaynaklardan daha fazladır. Bu enerjinin üretimi bu nedenle oldukça önemlidir. Şu anda, güneş enerjisi hasadı ihtiyacı nedeniyle, farklı ülkelerde güneş radyasyonu için doğru kapasiteye sahip çok sayıda güneş enerjisi üretim sistemi geliştirilmiştir, böylece elektriği ulusal şebekeye iletilir.

Günümüzde yaklaşık 178 GW elektrik arzı güneş enerjisi tarafından üretilmiştir. Bu kaynak, engellerin ortadan kaldırılmasıyla, inşa edilen elektrik santrallerinin güneş enerjisi potansiyelinin 2020 yılına kadar 500 GW’ın üzerine çıkması bekleniyordur. Güneş enerjisi gibi yeşil enerjilerin temelini oluşturan öz çoğunlukla yerel ve dağıtılmış olduğundan, bu nedenle küresel şebekeyi kullanmak mümkün değilse, bu tür kaynakların kullanımının merkezi çıktı yerine dağıtılmış şekilde dağıtılması mantıklıdır ve daha makul olacaktır. İran, bu enerji arzını ekvatora yaklaştırmak için güçlü bir potansiyele sahip. Bu arada İran, maden kaynaklarında yedinci sırada yer almaktadır.

Güneş Enerjisi Üretim Mekanizması

Güneş ışığı, foton adı verilen enerji paketlerinden gelen ışık sürekliliğinin (morötesi, sarı ve kırmızı) çeşitli saç uzunluklarından oluşur. Bu fotonların yoğunluğu dalga boylarına göre farklılık gösterir. Güneş Panellerinin yüzeyine maruz kaldıktan sonra güneş ışığı, güneş pilleri Güneş’in enerjisini emer ve elektriğe çevirir.

Güneş Pili Türleri

Güneş Enerjisi Sistemlerinde Nanoteknolojinin KullanımıSilikon güneş pilleri (Birinci nesil)

Birinci neslin teknolojisi, tek kristal veya çok kristal yapıya sahip 300 ila 400 mikron kalınlığa sahip silikon gofretlere dayanmaktadır. Kullanılan silikon malzemeler, yeterli miktarda elektron deliği bulmak için farklı elementlerle kirlenmiştir. Bu tür güneş pilleri, elektron boşluğu ışığı yayan elektronla kirlenmiş ve delikli silikon katmanların bir kombinasyonundan oluşur. Bu nedenle yükün dış devreye taşınmasıyla elektrik akımı oluşturulur. Bu güneş pilleri, yüksek performansları nedeniyle ticarileştirilmiştir, ancak bu grubun en büyük dezavantajları, silikon hammaddelerin işlenmesinin yüksek maliyeti ve yüksek enerji kullanımıdır.