Fotovoltaik Enerji Sistemleri

Yazı Dizisi-26

Haluk Özgün

Polikristal Fotovoltaik Panel 





Polikristal hücre tipine sahip olan panel endüstriyel ve ev tipi her tür kurulum için uygundur. Özellikle santrallerde polikristal paneller tercih edilmektedir. Polikristal hücrenin üzerine uygulanan asit ile yüzeyin ışık tutulma özelliği arttırılmıştır. Panelin ağır kar yüküne karşı dayanımı yüksektir.







Bu panelin nominal voltajı 30,4 V olduğundan şebeke bağlantılı sistemler için uygundur. Polikristal hücre boyutu 6 inç olup yüzeyi ışık tutma özelliği yönünden iyileştirilmiştir. Ağır kar yüküne karşı dayanıklı olup 5.4kN/m2 e kadar dayanabilmektedir. Güç toleransı da bir panelde aranması gereken önemli kalite parametrelerinden biri olup artı tolerans olan paneller dizayn aşamasında tercih edilmelidir. Örneğin -0/+5 Wp toleransı ile çalışılmalıdır. Panelin teknik dokümanlarında verilen çıkış gücü azalmamakta duruma göre daha fazla üretim yapabilir anlamına gelmektedir.

Paneller de belirli bir yıl sonra güç çıkışlarında azalma meydana gelmektedir. Örneğin ilk 12 yıl %90 güç çıkışını 25 yıl sonra %80 güç çıkışı garanti edilebilmektedir.

Panelin verimini daha önce verilen açıklamalardan yola çıkarak hesaplayacak olursak;

Panel alanı=1650x990 ≈ 1,63 m2 dir.1,63 m2 den 250 Wp güç çıkışı elde ediliyor ise 1 m2 den 153Wp güç çıkışı elde edilir. Bununla birlikte güneş ışınımı normal panel boyutlandırmasında
kabul edilen 1000 W/m2 ışınım ve 25 °C koşullar dikkate alınarak verim formülü kullanıldığında;









olarak hesaplanır.

Amorf Silikon İnce-Film Fotovoltaik Panel 



Amorf veya mikro-amorf silikon İnce-Film teknolojilerinin belirli bir çeşidi olup kristal panellerden farklı elektriksel ve fiziksel özelliklere sahiptirler. Genel olarak İnce-Film paneller dış ortam sıcaklığının çok yüksek olduğu bölgelerde kristal panellere göre daha iyi performans sergilediğinden dolayı tercih sebebidir. Buna karşı belirli dezavantajları da bulunmaktadır.



Kristal modüllere göre oldukça farklı elektriksel özellikler gösteren amorf silikon ince-film panelin özellikleri Tablo-4.4 de görülmektedir. Fiziksel olarak amorf silikon ince-film paneller kristal panellere göre daha ağır olmaktadır. Elektriksel olarak ince-film paneller yüksek voltaj, düşük akım verecek şekilde üretilmektedir. Bu durum kristal paneller ile ince-film paneller arasında dizayn farkını oluşturan önemli bir parametredir. İnverterlerin DC giriş gerilimlerini seride bağlanabilecek olan panel sayısı etkilemektedir. Bu durumda ince-film paneller yüksek voltajları nedeniyle seride daha az panel invertere giriş yapabilir demektir. Bu nedenle panellerin harici bir bağlantı panosunda paralel bağlantısı yapılarak invertere taşınmasını gerektirmektedir. Bağlantı kutularında hem pozitif hem de negatif taraftan gelen panel uçlarının DC sigortalar ile korunması gerekmektedir. Güvenlik için gerekli olan fakat, genel toplamda sistemin maliyetini arttıran bu kalemler dizayn aşamasında oldukça dikkatli irdelenmesi gereken kısımlardır.

Ekonomik değerlendirme yapılırken sistemi bir bütün olarak değerlendirmek gerekir. Genel sistem içinde en pahalı ürün panel olsa da seçilecek panel tipine göre kullanılan diğer ürünlerin genel toplamı fizibilite çalışmalarını değiştirebilir. BOS maliyetleri diye tanımlanan Balance of System Cost yani sistemde maliyet oluşturan kalemlerin incelenmesi proje dizayn eden mühendislerin çok sık ihtiyaç duydukları bir değerlendirme kriteridir.

Tablo-4.4 de verilen panelin hücre tipi olarak Amorf ve mikrokristal silikon teknolojisi birlikte kullanılarak üretilmiş. Bu iki farklı teknolojinin kullanımı panelin verimini arttıran bir etkendir. Farklı spektrumlardaki dalga boyları ile fotovoltaik hücreler uyarılabilmekte ve üretilen enerji artmaktadır.

İnce-film panellerin en önemli özelliklerinden biri dış ortam sıcaklığının çok yüksek olduğu bölgelerde panellerin üretimdeki kayıpları kristal panellere göre daha az olmasıdır.

Tablo-4.4 de verilen ince-film panelin sıcaklık değişimi ile güç çıkışında (Pmpp) -0,33%/ K, açık devre voltajında (Voc) -0,37%/K ve kısa devre akımındaki (Isc) +0,08%/K değişimler göstermektedir. Bu nedenle genel olarak firmalar çok sıcak bölgeler için ince-film panelleri önermektedir. Özellikle çöllerde çok büyük ince-film güneş enerjisi santralleri kurulmakta ve işletilmektedir.

Panelin verimini daha önce verilen açıklamalardan yola çıkarak hesaplayacak olursak;

Panel alanı=1300x1100 ≈ 1,43 m2 dir.1,43 m2 den 130 Wp güç çıkışı elde ediliyor ise 1 m2 den 90,9 Wp güç çıkışı elde edilir. Bununla birlikte güneş ışınımı normal panel boyutlandırmasında
kabul edilen 1000 W/m2 ışınım ve 25 °C koşullar dikkate alınarak verim formülü kullanıldığında;



olarak hesaplanır.

Bundan sonraki yazı dizimizde “ CdTE İnce-Film Fotovoltaik Panel, Monokristal Panel " anlatılacaktır.

Bu kitabın yayını için izin veren  Sn. Haluk Özgün ve GÜNDER ‘e  ( Uluslararası Güneş Enerjisi Topluluğu Türkiye Bölümü)  Elektrik Tesisat Portalı olarak  içtenlikle teşekkür ederiz.