Güneş panelleri bir güneş enerjisi santralinin ana bileşeni olup, güneş enerjisi santrallerinin maliyeti içindeki payı %80 civarındadır. Bu nedenle dayanıklılıkları çok önemlidir. Şu anda neredeyse tüm güneş paneli üreticileri, ürünlerinin kullanım ömrünün en az 30 yıl olduğunu iddia ediyor. Bu yazımda güneş panellerinin ne kadar süre dayanabileceğinden, dayanıklılıklarına ve performanslarına hangi faktörlerin etki ettiğinden bahsedeceğim.
- Güneş panellerinin temel çalışma prensipleri ve çeşitleri
- Güneş panellerinin yapısı ve dayanıklılığını etkileyen faktörler
- Güneş panellerinin çalışma süresi: güncel istatistikler
- Güneş panellerinin uzun vadeli başarılı çalışmasına örnekler
- Güneş panellerinin hizmet ömrünü uzatmaya yönelik pratik ipuçları
- Güneş panellerinin kullanımına ilişkin beklentiler
Güneş panellerinin temel çalışma prensipleri ve çeşitleri
Bir güneş paneli (güneş pili veya fotovoltaik güneş modülü olarak da bilinir), özel safsızlıklara ve dolayısıyla farklı özelliklere sahip iki tip silikon levhadan yapılır. Plakalar birbirine iletken baralarla bağlanır. Güneş ışığı silikon plakalara çarptığında DC elektrik üretilir ve bu elektrik baralar tarafından alınır ve çıkış kablolarına gönderilir.
Güneş panellerinin pek çok çeşidi mevcut olup hem yeryüzünde hem de uzayda tamamen farklı faaliyet alanlarında kullanılmaktadır. Evsel ve ticari uygulamalarda daha yaygın olanlar esas olarak monokristalin ve polikristalindir.
- Monokristal, özel olarak yetiştirilen monolitik silikon kristalinden yapılmış fotoselleri temel alan panellerdir. Görsel olarak, monokristalin silikondan yapılmış bu tür fotosel plakaları, koyu mavi renkte tekdüze bir yapıya sahiptir. Monokristal elemanlar ve bunlardan birleştirilen paneller daha yüksek verimliliğe sahiptir.
- Çok kristalli, geri dönüştürülmüş silikon kristallerinden yapılmış fotoselleri temel alan panellerdir. Çok kristalli elementler karakteristik bir heterojen renk ve desene sahiptir. Maliyet açısından monokristal olanlara göre daha ucuzdurlar ancak aynı zamanda daha düşük verimliliğe sahiptirler.
Her iki silikon fotosel türü de “Sınıf” parametresi ile gösterilen kalite sınıfında farklılık gösterir. Bu, bir güneş panelinin verimliliğinin ve fiyatının bağlı olduğu çok önemli bir parametredir:
- A Sınıfı – en yüksek verime sahip, talaş, çatlak ve çiziklerin bulunmadığı en yüksek sınıf. Bu sınıf aynı zamanda en yaygın olanıdır.
- Sınıf B – görünmez mikro çatlaklar, çizikler ve kısmi kusurlarla karakterize edilen ikinci sınıf. Bu öğeler daha hızlı eskir ve başlangıçta daha düşük güç performansına sahiptir.
- C Derecesi – düşük verimliliğe sahip düşük derece. Bu tür ürünlerde gözle görülür kusurlar, çatlaklar, talaşlar vb. bulunur. A ve B sınıflarından çok daha ucuzdurlar, çeşitli testler için uygundurlar ancak sürekli kullanıma uygun değildirler.
- D Sınıfı – en düşük verimliliğe sahip en düşük not (red). Bunlar kırılmış elemanlardır, bazen silikon levha artıklarından düşük güçlü paneller yapmak için kullanılırlar. Bu tür paneller ve güneş pilleri yeni silikona dönüştürülüyor.
Güneş panellerinin yapısı ve dayanıklılığını etkileyen faktörler
Güneş paneli, parlama önleyici film, temperli cam, ilk EVA filmi katmanı, güneş pilleri, ikinci EVA filmi katmanı, beyaz koruyucu film, alüminyum çerçeve, teller ve bağlantı kutusu dahil olmak üzere çok katmanlı bir yapıya sahiptir.
Güneş panellerinin çalışma süresi: güncel istatistikler
Tipik olarak, güneş enerjisi istasyonu sahipleri, güneş panellerini yalnızca önceden kurulmuş bir tesise güç eklemek istiyorlarsa değiştirmeyi düşünürler.
Büyük çoğunluğu Çin’den gelen modern güneş paneli üreticileri, güneş panelleri için yaklaşık 12-15 yıllık bir garanti sağlıyor ve bu da onların dayanıklılığını gerçekten doğruluyor. Kural olarak, bir güneş panelinin ürettiği güç nedeniyle doğal bozulma süreci hemen belirlenir ve bu herkes için de yaklaşık olarak aynıdır.
Güneş panellerinin uzun vadeli başarılı çalışmasına örnekler
Güney İsviçre Üniversitesi’nin (SUPSI) çatısına kurulan 10 kW gücündeki Avrupa’nın ilk güneş enerjisi santrallerinden biri 1982 yılında işletmeye alındı. Doğal olarak, bu kadar yıldan sonra artık tasarlandığı mezhebi vermiyor.
Buna rağmen istasyon halen faaliyette ve daha modern tesislerle aynı seviyede kullanılıyor.
Elbette güneş panellerinin kalitesi üreticiye bağlıdır, ancak teknolojiler hızla gelişiyor ve gelişiyor, bu nedenle günümüzde işletmeye alınan güneş enerjisi istasyonları daha da uzun süre dayanabiliyor.
Güneş panellerinin hizmet ömrünü uzatmaya yönelik pratik ipuçları
Bakım, güneş panellerinin ömrünü üretim performansı kadar etkilemez. Ancak hizmet ömrünü uzatabilecek çeşitli öneriler vardır.
Güneş panelleri kurulurken ve çalıştırılırken kısmi gölgelemelerden (panelin bir kısmının ışıkta, bir kısmının gölgede kalması) kaçınmak gerekir. Bunun nedeni ağaç dalları, çalılar, yanlış konum, yapraklar, kir vb. olabilir.
Bir güneş panelinin sürekli kısmi gölgelenmesi, dahili aşırı ısınmanın neden olduğu sözde “yanma etkisi” nedeniyle ömrünü olumsuz yönde etkileyebilir. Ama öncelikle gölgeleme veya kirlilik üretilecek elektriğin üretimini daha az etkileyecek yani verim büyük ölçüde düşecektir. Panelleri düzenli olarak (yılda bir kez ve gerekirse daha sık) incelerseniz, suyla yıkarsanız ve yakındaki ağaçların gölgelerini giderirseniz, uzun süre ve verimli çalışacaklardır.
Dış etkenlerden korunma
Çoğu güneş paneli, oldukça iyi bir sağlamlık ve yüksek derecede kar (5400 Pa) ve rüzgar (2400 Pa) yükü sağlayan 35 mm’lik bir alüminyum çerçeve kalınlığına sahiptir. Elbette çeşitli doğal afetlerin meydana geldiği durumlar vardır, ancak bunlar son derece nadir görülen olaylardır.
Güvenilir bir tedarikçi seçmek
Dayanıklılık esas olarak güneş pilinin yapım kalitesinden, sızdırmazlığından, lehimleme kalitesinden ve güneş panelinin yapıldığı silikon hücrelerin kalitesinden etkilenir. Kurulum sırasında hasar gören veya yanlış monte edilen bir güneş paneli zamanından önce arızalanabileceğinden, kurulum koşullarının kesinlikle etkisi vardır.
Güneş enerjisi projelerinin uygulanmasında geniş deneyime sahip bir tedarikçinin seçilmesi tavsiye edilir. Tedarikçinin yeterli uzmanlığı, desteği ve garantisi varsa o zaman hiçbir sıkıntı yaşanmayacaktır. Örneğin, ürün doğrudan Çin’den sipariş edilmişse şikayete yanıt beklemek yerine, herhangi bir sorunu anında çözebilecek yerel bir tedarikçiden destek almak çok daha uygundur.
Güneş panellerinin kullanımına ilişkin beklentiler
Yenilenebilir güneş enerjisi, özellikle güneşin sıklıkla parladığı ve güneş ışınımı seviyesinin yüksek olduğu güney bölgelerde oldukça umut verici bir alandır.
Uluslararası Enerji Ajansı’nın (IEA) küresel enerji beklentilerine ilişkin son yıllık raporuna göre, güneş enerjisinin çeşitli alanlarda uygulanması için her gün 1 milyar dolardan fazla para harcanıyor. IEA tahminlerine göre 2050 yılına gelindiğinde güneş ve rüzgar enerjisinin toplam küresel enerji tüketimindeki payı %54-72 olacaktır. Bu veriler dünya çapında güneş enerjisi teknolojisinin benimsenmesinde önemli büyüme beklentilerine işaret ediyor.
