Solar Hücrelerin Verimleri Fotovoltaik Hücrelerin Verimleri
Resimdeki diyagramda şu ana kadar yapılmış solar hücrelerin verimleri görülmektedir. Yani üretilen solar hücre üzerine düşen ışık enerjisinin % de kaçını elektrik enerjisine dönüştürebilmektedir.
İlk üretilen solar hücre %6 verimliydi.Laboratuvar koşullarında üretilen en verimli hücrede ise %46 verime ulaşılabilindi. Birinci nesil üretilen hücreler teoride %15 verimli olmalarına rağmen pratikte %8 civarında kalmaktadırlar.
Fiziğin en temel kuramı enerjinin yoktan var edilemeyeceğini yada vardan yokedilemeyeceğini söyler. Yani biz sadece bir tipten diğer tipe dönüştürebiliriz. Yani bir solar hücre ;üzerine düşen ışık enerjisinden daha fazla eşdeğerde elektrik enerjisi üretemez.Pratikte gördüğümüz hücrelerin çoğu %10-20 arasında bir başarıyla ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür..Tipik bir tek bileşimli (2 katmanlı) silikon temelli solar hücrenin ulaşabileceği maksimum verim %30 dur .Bu limite Shockley-Queısser Limiti denir. Bu limit çıkış noktası (hücrelere düşen ışığın ) fotonların çok geniş yelpazede değişik dalga boylarında olması ancak tek bileşimli hücrelerin ancak belirli bir frekans aralığındaki fotonları yakalayabilmesindir. Yani solar hücrelere çarpan ışığın büyük kısmı enerjileri olmasına rağmen dalga boyları uygun olmadığından boşa gitmektedirler.
Laboratuvarlarda yapılan çok katmanlı (çok bileşimli) solar hücrelerde değişik dalga boylarındaki fotonlar için ayrı ayrı katmanlar olacak şekilde tasarlanmış ve %46 verime kadar çıkabilmiştir.
Hücrelerin teorik ve pratik verimleri farklıdır çünkü solar hücreler; pratikte karşılaştıkları çevre sıcaklığı ,yüzey temizliği,panellerin konstrüksiyonu, gelen ışığın açısı ve pozisyonu gibi şartlarla ideal verimlerini kaybetmektedirler.Sadece çevre sıcaklığının artması bile hücre verimini düşürmektedir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder