Faz değiştiren malzemelerin fotovoltaik pillerin soğutulmasına yönelik üretimi ve termal özellikleri

Yenilenemeyen enerji kaynaklarının artan dünya nüfusu nedeniyle hızla tükeniyor olması nedeniyle son yıllarda artan enerji ihtiyacını karşılabilmek için özellikle yenilenebilir eneji kaynaklarının kullanımına olan talep artmaktadır. Yenilebilir enerji kaynaklarının ilk sırasında yer alan güneş enerjisinden verimli şekilde kullanımının ilk sırasında ise fotovoltaik sistemler yer almaktadır. Fotovoltaik sistemler güneş enerjisinden verilmi şekilde elektrik üretimini sağlayan sistemlerdir. Fotovoltaik sistemlerin beraberinde getirdiği en önemli deazavantaj ise panellerin aşırı ısınmasıdır. Faz değiştiren malzemeler (FDM) uygun sıcaklık aralığında erime-donma esnasında yüksek miktarda ısı depolama özelliğine sahip malzemelerdir. Yüksek miktarda ısı depolama kapasitesine sahip olmaları nedeniyle farklı alanlarda ısıtma ve soğutma amaçlı kullanılmaktadırlar. Fotovoltaik sistemlerde aşırı ısınma probleminin önüne geçebilmek için FDM kullanımları son yıllarda yaygınlaşmıştır. Çalışmalrın daha çok makrokapsülasyon üzerine yoğunlaştığı tespit edilmiştir. Tez çalışmasında literatür çalışmaları dikkate alınarak fotovoltaik panellerin çalışma aralıklarına uygun sıcaklıkta erimedonma aralığına sahip setil alkol, palmitik asit, bütil stearat ilk olarak saf halde emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle mikrokapsüllendi. Çalışmanın ikinci basamağında ise; setil alkol, palmitik asit, bütil stearatın farklı oranlarda ötektik karışımları hazırlandı. Elde edilen uygun sıcaklık ve entalpi değerlerine sahip ötektik karışımlar yine emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle mikrokapsüllendi. Elde edilen mikrokapsüllerin ısı depolama/yayma kapasiteleri ve kimyasal yapıları ise sırasıyla DSC ve FT-IR spektroskopisi ile analizleri tespit edildi ve mikrokapsüllerin morfolojik incelemeleri için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanıldı. Uygun erimedonma sıcaklığı ve gizli ısı kapasitesine sahip mikrokapsüllenmiş FDM'lerin solar simülatör yardımıyla termal davranışları ve termal şekil kararlılıkları incelendi. Çalışma sonunda saf halde mikrokapsüllenen palmitik asitin ve ötektik mikrokapsüllenmiş FDM'ler arasında ise palmitik-setil alkolün fotovoltaik panellerde soğutma amaçlı kullanımları için uygun termal davranışa ve termal şekil kararlılığına sahip olduğu belirlendi.