Fotovoltaik güneş panelleri, doğru akım elektrik üretmek için güneş ışığını bir enerji kaynağı olarak emer. Bir fotovoltaik (PV) modül, farklı voltaj ve güçlerde mevcut olan paketlenmiş, bağlı bir fotovoltaik güneş pili grubudur. Fotovoltaik modüller, ticari ve konut uygulamalarında güneş enerjisi üreten ve tedarik eden bir fotovoltaik sistemin fotovoltaik dizisini oluşturur.

Güneş enerjisi koleksiyonunun tarım dışındaki en yaygın uygulaması güneş enerjili su ısıtma sistemleridir.

Fotovoltaik modüller, fotovoltaik etki yoluyla elektrik üretmek için Güneş'ten gelen ışık enerjisini (fotonlar) kullanır. Modüllerin çoğunda gofret bazlı kristal silikon hücreler veya ince film hücreler kullanılır. Bir modülün yapısal (yük taşıma) elemanı, üst katman veya arka katman olabilir. Hücreler ayrıca mekanik hasar ve nemden korunmalıdır. Modüllerin çoğu serttir, ancak ince film hücrelerine dayanan yarı esnek modüller de mevcuttur. Hücreler seri olarak elektriksel olarak birbirlerine bağlanmalıdır.

Güneş panelinin arkasına bir PV bağlantı kutusu takılır ve çıkış arayüzüdür. Harici olarak, fotovoltaik modüllerin çoğu, sistemin geri kalanına hava koşullarına dayanıklı bağlantıları kolaylaştırmak için MC4 konektör tipini kullanır. Ayrıca, USB güç arayüzü de kullanılabilir.

Modül elektrik bağlantıları istenilen çıkış voltajını elde etmek için seri olarak veya istenen akım kapasitesini (amper) sağlamak için paralel olarak yapılır. Akımı modüllerden alan iletken teller gümüş, bakır veya diğer manyetik olmayan iletken geçiş metalleri içerebilir. Baypas diyotları, kısmen aydınlatılmış modül bölümlerinin çıkışını en üst düzeye çıkarmak için kısmi modül gölgelemesi durumunda harici olarak dahil edilebilir veya kullanılabilir.

Bazı özel güneş PV modülleri, ışığın lensler veya aynalarla daha küçük hücrelere odaklandığı konsantratörleri içerir. Bu, birim alan başına maliyeti yüksek (galyum arsenid gibi) hücrelerin maliyet etkin bir şekilde kullanılmasını sağlar.

Güneş panelleri ayrıca panel yapısını daha iyi desteklemek için raf bileşenleri, braketler, reflektör şekilleri ve oluklardan oluşan metal çerçeveler kullanır.

1839'da, bazı malzemelerin ışığa maruz kalmadan elektrik yükü oluşturma kabiliyeti ilk olarak Alexandre-Edmond Becquerel tarafından gözlemlendi. Prömiyeri güneş panelleri basit elektrikli cihazlar için bile çok verimsiz olmasına rağmen, ışığı ölçmek için bir araç olarak kullanıldılar. Becquerel'in gözlemi, Willoughby Smith, yükün ışığa çarpan selenyumdan kaynaklanabileceğini keşfettiğinde 1873'e kadar tekrar edilmedi. Bu keşiften sonra, William Grylls Adams ve Richard Evans Günü, 1876'da Smith'in sonuçlarını çoğaltmak için kullandıkları deneyi açıklayan "selenyum üzerine ışığın etkisi" ni yayınladılar. 1881'de Charles Fritts, Fritts tarafından "sadece güneş ışığına maruz kalmakla kalmayıp aynı zamanda loş, dağınık gün ışığına maruz kalma ile sürekli, sabit ve önemli bir güç" olarak bildirilen ilk ticari güneş panelini yarattı. Bununla birlikte, bu güneş panelleri, özellikle kömür yakıtlı elektrik santrallerine kıyasla çok verimsizdi. 1939'da Russell Ohl, birçok modern güneş panelinde kullanılan güneş pili tasarımını yarattı. Tasarımını 1941'de patentledi. 1954 yılında, bu tasarım ilk olarak Bell Labs tarafından ticari olarak uygulanabilir ilk silikon güneş pili oluşturmak için kullanıldı.

Güneş modüllerinin çoğu şu anda çok kristalli ve monokristal silikondan yapılmış kristal silikon (c-Si) güneş pillerinden üretilmektedir. 2013 yılında, kristal silikon dünya PV üretiminin yüzde 90'ından fazlasını oluştururken, genel pazarın geri kalanı kadmiyum tellür, CIGS ve amorf silikon kullanan ince film teknolojilerinden oluşuyor.

Ortaya çıkan üçüncü nesil güneş enerjisi teknolojileri, gelişmiş ince film hücreleri kullanmaktadır. Diğer güneş enerjisi teknolojilerine kıyasla düşük maliyet için nispeten yüksek verimli bir dönüşüm üretir. Ayrıca, yüksek maliyetli, yüksek verimli ve yakın paketlenmiş dikdörtgen çok eklemli (MJ) hücreler, uzaya kaldırılan kilogram başına üretilen en yüksek güç oranını sundukları için uzay aracındaki güneş panellerinde tercihen kullanılır. MJ hücreleri bileşik yarı iletkenlerdir ve galyum arsenid (GaAs) ve diğer yarı iletken malzemelerden yapılır. MJ hücreleri kullanan başka bir PV teknolojisi, yoğunlaştırıcı fotovoltaiktir (CPV).

Bu sayfada ücretsiz PNG resimleri indirebilirsiniz: Güneş paneli PNG görüntüleri bedava indir