Kısmi gölgelemenin fotovoltaik sistemlerin performansı üzerindeki etkisinin araştırılması ve azaltma yöntemleri

Günümüzde artan yenilenebilir enerji talebi, fotovoltaik (PV) sistemlerin yaygın olarak benimsenmesini teşvik etmiştir. Ancak, bu sistemler genellikle binalar, ağaçlar veya diğer engeller nedeniyle kısmi gölgelenmeye maruz kalmaktadır. Gölgelenme, panellerin üzerine düşen ışığın düzensiz dağılmasına yol açarak PV sistemlerinin verimliliğini önemli ölçüde azaltmaktadır. Bu çalışma, kısmi gölgelenmenin PV panellerinin ürettiği güç ve akım üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Analizler, tek diyot modeli kullanılarak MATLAB/Simulink ortamında yapılan simülasyonlarla yürütülmüştür. Gölgelenme etkilerini en aza indirmek ve sistem performansını optimize etmek amacıyla Seri Bağlantı (S), Seri-Paralel Bağlantı (SP), Petek Bağlantı (PB), Tam Çapraz Bağlantı (TÇB) ve Köprü Bağlantı (KB) olmak üzere beş farklı PV dizi konfigürasyonu değerlendirilmiştir. Bu konfigürasyonlar, güç-gerilim (P-V) ve akım-gerilim (I-V) karakteristikleri üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla %0, %20, %40 ve %60 gölgelenme seviyelerinde test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, test edilen konfigürasyonlar arasında TÇB diziliminin üstün performans sergilediğini ortaya koymuştur. Özellikle yüksek gölgelenme koşullarında TÇB dizilimi, daha yüksek güç üretimi ve doldurma faktörü sağlamıştır. %40 ve %60 gölgelenme seviyelerinde, TÇB konfigürasyonu sırasıyla 2672 W ve 2524 W güç değerlerine ulaşarak, ciddi güç kayıpları yaşayan Seri konfigürasyonuna kıyasla daha verimli bir performans göstermiştir. Bu araştırma, gölgelenme etkilerini hafifletmek için optimal PV konfigürasyonlarının seçilmesinin önemini vurgulamaktadır. TÇB konfigürasyonu, gölgeli koşullarda enerji kayıplarını azaltmada en etkili yöntem olarak öne çıkarken, Seri konfigürasyonu gölgelenmenin olmadığı ortamlar için uygun bir seçenek olarak değerlendirilmiştir. Bu bulgular, daha sürdürülebilir enerji uygulamalarına yönelik olarak daha dayanıklı PV sistemlerinin geliştirilmesine katkıda bulunacaktır.